[实用新型]一种激光3D制造装置

说明书

本实用新型公开了一种激光3D制造装置，包括激光发射器和分光系统，所述激光发射器发出的光经过分光系统分成多组激光束，其中一组激光束垂直射于工件表面形成圆形光斑，其余的激光束分别倾斜射于工件的表面分别形成椭圆形光斑，所述圆形光斑小于其他激光束的椭圆形光斑，当椭圆形光斑有多个的时候、托圆形光斑的大小各不相同，所述较小的光斑位于较大的光斑范围内。从上述结构可知，本实用新型的一种激光3D制造装置，通过分光装置与照射装置，使得增材制造激光改变，从而在加工区域形成一个存在温度梯度的光斑，使打印时产生的温度梯度变得平缓，从而使成型的物体不会发生开裂。

技术领域

本实用新型涉及一种激光增材制造的技术领域，具体涉及一种激光3D制造装置。

背景技术

激光增材制造俗称3D打印，融合了计算机辅助设计、材料加工与成形技术、以数字模型文件为基础，通过软件与数控系统将专用的金属材料、非金属材料以及医用生物材料，按照挤压、烧结、熔融、光固化、喷射等方式逐层堆积，制造出实体物品的制造技术。

对于金属的激光增材加工制造中一般会选择性激光烧结法，其加工过程是做又称为选择性激光烧结，其加工过程是铺粉装置将活动缸体中的粉末材料平铺在成型缸体中已成型零件的，上表面并加热，控制系统控制激光束按照该层的截面轮廓在粉末上扫描，使粉末的温度升至熔化点，进行烧结，并与下面已成型的部分实现粘结。当一层截面烧结完成后，缸体工作台下降一个层的厚度，铺料装置又在上面铺上一层均匀密实的粉末，进行新一层截面的烧结，直至完成整个模型。由于受热不均匀产生应力与气泡从而造成材料成型不稳定与寿命短的问题产品存储时间过长后会因为内应力释放而变形。对容易发生变形的地方设计支撑，表面质量一般。

公开号为CN107603121A的一种耐翘曲防开裂的ABS3D打印线材，这个专利仅仅在材料方面做出改变，而对于其它材料没有什么效果，仅仅局限于其一种材料，具有相当大的局限性。

申请号为201710099473.5的一种陶瓷3D打印挤出成型装置和方法只是采用了二位三通电磁阀与螺杆阀控制陶瓷材料的输送及及时停止，提高了打印的精度；螺杆采用聚四氟乙烯管，打印时不会粘住陶瓷材料，摩擦阻力非常小，保证材料流动的顺畅，防止气泡的产生；通过设置外部加热部分对打印挤出的陶瓷坯体进行烘烤，加快坯体的干燥速度，加快了打印的速度；同时加热部分发出的热量也可对挤出套内部的陶瓷材料进行加热，进一步保证了材料流动的顺畅，防止气泡的产生。该专利虽然提出防止产生气泡而开裂，但仅仅只限于陶瓷，不能对其他材料有防裂作用。

申请号为201611049166.8实用新型公开了一种3D打印线材及其制备方法，所述制备方法包括：将丙烯腈、丁二烯、苯乙烯塑料、聚乳酸、光敏树脂、尼龙、铝粉、陶瓷纤维、引发剂、交联剂和色料混合后熔融，形成熔融液M；将所述熔融液M拉丝成型得到所述3D打印线材；解决了普通的线材由于冷却速度不同，引起不均匀的收缩，容易导致线材成型后发生翘曲，影响成型品的质量的问题。该专利仅仅在3D打印线材方面改进，并不是对所有打印材料有用，具有相当大的局限性，没有达到防止所有打印材料开裂。

公开号为205826151U的一种SLS技术所使用的温场测量装置仅可以控制单个区域加热温度的改变，而未实现对加热中心外围区域的温度控制问题，不能起到控制加工材料周围温度场的作用。

综上所述，采用择性激光烧结法或者采用一种耐翘曲防开裂的ABS3D打印线材具有实际可行性，但并未达到理想的效果。

实用新型内容