[发明专利]一种SLM成型TC4合金的激光抛光装置和方法

权利要求书

1.一种SLM成型TC4合金的激光抛光装置，包括激光光源(1)、电脑控制装置(2)、光纤(3)、激光加工头(4)、气体保护喷嘴(5)、气体保护瓶(6)和工作平台(7)；气体保护喷嘴(5)和气体保护瓶(6)连接，激光光源(1)通过光纤(3)与激光加工头(4)连接，激光光源(1)和电脑控制装置(2)连接，工作平台(7)上放置待抛光的工件，激光加工头(4)和气体保护喷嘴(5)对准工作平台(7)上待抛光的工件表面；激光加工头(4)与电脑控制装置(2)连接，工作平台(7)固定不动，由电脑控制装置(2)控制激光加工头(4)相对工作平台(7)进行运动。

2.按照权利要求1所述的一种SLM成型TC4合金的激光抛光装置，其特征在于，所述激光光源为1080nm均匀分布单模连续光纤激光器。均匀分布的激光光束即平顶光束；

所述激光加工头能调整与工件表面之间的距离即Z向距离和控制X-Y两轴向运动，并且具有预跑和延时出光的功能；

所述气体保护瓶和气体保护喷嘴共同组成保护系统，气体保护瓶设有气阀能控制输出氩气流速；保护喷嘴的设计最大程度扩大保护范围，保护抛光区域不受氧化；

所述电脑控制系统能同时控制激光加工头的离焦量、扫描速度、扫描路径、扫描遍数和扫描面积，控制激光光源的功率参数；

激光从光纤激光器产生并发出，通过光纤进行传输，最后在激光加工头上实现输出，并在工件表面进行抛光。

3.采用权利要求1或2所述的SLM成型TC4合金的激光抛光装置进行抛光的方法，其特征在于，包括以下步骤：开启保护气体，利用电脑控制系统根据激光抛光最优参数在工件表面进行第一遍平行直线形貌的平面扫描，在工件表面扫描最终路径相当于是一组平行线性组合形貌，此时最优参数为激光能量密度刚好熔化TC4材料表面时的激光参数；然后进行第二遍平行间隔直线形状的平面扫描，第二遍平行间隔直线形状的平面扫描方法与第一遍相同，且第一遍和第二遍两道平行线直线形貌之间具有部分重叠，即扫描上述部分重叠的两道直线平行形貌对应的激光间距是小于等于半个光斑距离；待激光加工头扫描完第一遍后回到原始位置，假设一道光斑为水平方向，垂直水平方向移动小于等于半个光斑距离，保持第一遍扫描的参数不变，进行第二遍扫描；重复上述步骤进行多遍扫描加工，直到表面粗糙度得到明显的改善，得到需要的光洁度。

4.按照权利要求3的方法，其特征在于，在电脑控制装置控制下，扫描路径可以是直线扫描路径或蛇形扫描路径。