[发明专利]使用可见拉曼激光器进行材料处理的应用、方法和系统

权利要求书

1.一种激光增材制造(LAM)设备，其特征在于，其包括：

a.激光器，包括拉曼激光模块，用于提供沿着光束路径的功能激光束；所述拉曼激光模块包括用于提供功能激光束的具有从405nm至475nm波长的泵浦激光束源和拉曼振荡器；所述功能激光束具有小于700nm的波长，2及以下的M²以及500W及以上的功率；

b.构建台；

c.起始材料和起始材料输送设备，其中所述起始材料能够被输送到邻近所述构建台的目标区域；

d.激光束传输设备，其包括光束成形光学器件，以提供功能激光束并形成激光束光斑；

e.电动机和定位设备，其机械地连接至所述构建台、所述激光束传输设备或两者；由此所述电动机和定位设备能够在所述激光束传输设备和所述构建台之间提供相对运动；以及，

f.控制系统，所述控制系统包括处理器、存储装置和LAM计划，其中所述控制系统能够通过所述功能激光束和所述起始材料的预定布局来实现所述LAM计划。

2.根据权利要求1所述的设备，其中所述激光器包括波长小于500nm的泵浦激光二极管和拉曼振荡器光纤。

3.根据权利要求1所述的设备，其中所述激光器包括配置成提供n级拉曼振荡的泵浦激光二极管和拉曼振荡器，其中n是整数。

4.根据权利要求3所述的设备，其中n选自由2、3、4、5和6组成的群组。

5.根据权利要求3所述的设备，其中所述n级振荡是斯托克斯振荡。

6.根据权利要求3所述的设备，其中所述n级振荡是反斯托克斯振荡。

7.根据权利要求1所述的设备，其中起始材料选自由以下组成的群组：镁、铝、镓、锡、铅、钛、钒、铬、锰、铁、钴、镍、铜、锌、锆、钼、铑、钯、银、镉、钨、金、汞、金属、金属合金以及金属的混合物。

8.根据权利要求3所述的设备，其中起始材料选自由以下组成的群组：镁、铝、镓、锡、铅、钛、钒、铬、锰、铁、钴、镍、铜、锌、锆、钼、铑、钯、银、镉、钨、金、汞、金属、金属合金以及金属的混合物。

9.根据权利要求3所述的设备，其中所述起始材料是粉末。

10.根据权利要求1所述的设备，其中所述起始材料是粒度小于1μm的粉末。

11.根据权利要求3所述的设备，其中所述起始材料是粒度为0.05μm至2.5μm的粉末。

12.根据权利要求8所述的设备，其中所述起始材料是粒度为0.05μm至2.5μm的粉末。

13.根据权利要求1所述的设备，其中所述起始材料是粒度为40μm或更小的粉末。

14.根据权利要求7所述的设备，其中所述起始材料是粒度小于25μm的粉末。

15.根据权利要求7所述的设备，其中所述起始材料是粒度小于15μm的粉末。

16.根据权利要求7所述的设备，其中所述起始材料是粒度小于0.5μm的粉末。

17.一种使用权利要求1至16任一项所述的设备的激光增材制造(LAM)的方法，所述方法包括：

a.提供起始材料，所述起始材料具有预定的最大吸收波长；

b.将具有预定波长的功能激光束引导至所述起始材料，至少部分地基于所述功能激光束波长与所述起始材料最大吸收波长进行匹配；

c.所述功能激光束与所述起始材料相互作用以构建制品。