[发明专利]等离子增材与激光切削的3D打印设备

权利要求书

1.一种等离子增材与激光切削的3D打印设备，包括气保护成形室和控制模块，所述气保护成形室内设有成形工作台，所述成形工作台用于承载逐层堆积成形的工件，其特征在于，还包括：

激光切削装置，所述激光切削装置发出脉冲或连续激光聚焦于所述成形工作台上的工件上；

等离子成形装置，包括运动机构、等离子成形枪，以及与所述等离子成形枪连接的等离子发生器和送粉装置，所述运动机构设置于所述成形工作台的上方，所述等离子成形枪连接于所述运动机构；

控制模块，分别与所述激光切削装置和等离子成形装置连接，用于控制所述等离子成形装置产生等离子微弧，所述等离子微弧聚焦在所述等离子成形枪输出的粉末上在所述成形工作台上成形出所述工件；以及，用于控制所述激光切削装置对所述工件的轮廓进行切削。

2.如权利要求1所述的等离子增材与激光切削的3D打印设备，其特征在于，所述等离子成形枪内设有电极和粉末输送腔，所述电极和所述粉末输送腔分别设于所述等离子成形枪的中部和边缘，所述电极与一等离子发生器连接，所述粉末输送腔与一送粉器连接，所述等离子发生器和送粉器设置于所述气保护成形室外部。

3.如权利要求2所述的等离子增材与激光切削的3D打印设备，其特征在于，所述等离子成形枪内还设有保护气送气腔和冷却水腔至少之一，所述保护气送气腔或所述冷却水腔设于所述等离子成形枪的内部。

4.如权利要求1所述的等离子增材与激光切削的3D打印设备，其特征在于，所述等离子成形枪提供成形过程的等离子微弧，所述等离子微弧的直径为0.8mm～1.2mm，沉积速率500～1500mm³/h，沉积厚度50μm～500μm。

5.如权利要求1所述的等离子增材与激光切削的3D打印设备，其特征在于，激光切削装置包括激光器和扫描振镜，所述激光器发出的激光经扫描振镜反射偏转后，聚焦和运动在所述工件上。

6.如权利要求5所述的等离子增材与激光切削的3D打印设备，其特征在于，所述激光器为连续激光器，所述连续激光器产生的激光的波长为1.06微米，聚集在所述工件上的光斑直径为50μm～70μm，所述连续激光器的功率为40W～500W。

7.如权利要求5所述的等离子增材与激光切削的3D打印设备，其特征在于，所述激光器为脉冲激光器，所述脉冲激光器的脉冲宽度为200ps～1ps，光斑直径为10μm～30μm，脉冲峰值功率大于400MW，平均功率10W～100W。

8.如权利要求1所述的等离子增材与激光切削的3D打印设备，其特征在于，所述3D打印设备还设有：

真空抽气装置，用于抽取所述气保护成形室内的气体；

气体循环净化装置，用于循环净化所述气保护成形室内的气体；

氧浓度探测仪，用于探测所述气保护成形室内的氧气浓度。

9.如权利要求1所述的等离子增材与激光切削的3D打印设备，其特征在于，所述气保护成形室内还设有成形缸，所述成形工作台设于所述成形缸内。

10.如权利要求1所述的等离子增材与激光切削的3D打印设备，其特征在于，所述气保护成形室内的氧气浓度小于100ppm，以及，所述成形工件尺寸为250mm*250mm*300mm。