[发明专利]一种适用于多种材料激光选区熔化增材制造设备与方法

权利要求书

1.一种适用于多种材料激光选区熔化增材制造设备，包括激光器、成型室（6）、设置在成型室（6）底部的成型缸（9）、设置在成型室（6）内的激光头（8），以及驱动激光头在XY平面移动的导轨机构（5）；其特征在于：所述激光头（8）包括连接激光器的光纤发射端（131）和成型喷头（81），所述成型喷头（81）由两条端部相交的粉末通道（82）构成的V字型喷嘴，所述V字型喷嘴的两个粉末通道分布在光纤发射端（131）的两侧；光纤发射端（131）、成型喷头（81）和粉末通道（82）构成了激光成型喷头；

当光纤发射端（131）发射的激光光束与V字型喷嘴出口的粉末相遇时，激光光束将粉末在出口处熔化，并形成向下流动的熔滴（15）；

所述V字型喷嘴的两个粉末通道分别通过各自管路，与其对应的两个粉末供给系统连通；

该两个粉末供给系统的结构相同，均包括一个储粉罐（2）和一个气泵混合器（3），储粉罐（2）通过取粉管连接气泵混合器（3），由气泵混合器（3）通过输粉管（33）将粉末输送至成型喷头（81）相应的粉末通道内；

这两个储粉罐（2）内分别盛装不同材质的粉末；

该两个粉末供给系统并排设置在成型室（6）一侧外部的上方；所述成型室（6）内还设有两个安装在直线导轨机构上的、且可沿着水平导轨在成型室（6）内往复移动的粉末斗（4），每个粉末斗（4）的下方安装有V字型出粉通道的铺粉刷（7）；

粉末斗（4）的底部设有带阀门的下粉口，铺粉时，该阀门打开，粉末斗（4）内的粉末掉落至铺粉刷（7）的V字型出粉通道内；粉末斗（4）在水平导轨机构上往复移动，驱动携带有粉末的铺粉刷（7），将粉末平铺在成型室（6）内的零件（10）的成型区域；

每个储粉罐（2）的底部设有带阀门的出粉口，当粉末斗（4）需要补粉、且移动至与其对应的储粉罐（2）下方停止时，该出粉口的阀门打开并为与之对应的粉末斗（4）进行补粉。

2.根据权利要求1所述适用于多种材料激光选区熔化增材制造设备，其特征在于，所述激光器包括彼此光路连接的振镜集成系统（1）和激光光纤集成系统（12），在该光路上设置有扩束镜（14）；所述光纤发射端（131）通过光纤（13）与激光光纤集成系统（12）连接。

3.根据权利要求2所述适用于多种材料激光选区熔化增材制造设备，其特征在于，所述成型室（6）的侧底部设有用于回收粉末的粉末收集缸（11）；所述成型室（6）的中底部设有可升降的成型缸（9）；所述粉末收集缸（11）设置在成型缸（9）的左侧。

4.根据权利要求2所述适用于多种材料激光选区熔化增材制造设备，其特征在于，所述输粉管（33）为柔性耐热导管。