[实用新型]一种激光重熔加工铝基复合材料的设备

说明书

本实用新型公开了一种激光重熔加工铝基复合材料的设备，包括底座、支架、可移动平台、氩气管、光缆和激光源，可移动平台活动设置在底座上，可移动平台的上端面设有冷却介质盒，冷却介质盒内装有冷却介质，氩气管的一端和外界氩气源连通，氩气管的另一端靠近冷却介质盒；支架的上端设有Y轴调节臂，Y轴调节臂上安装有Z轴调节臂，Z轴调节臂可控制的沿Y轴调节臂轴向方向来回运动；Z轴调节臂上安装有激光头，激光头可控制的沿Z轴调节臂上下来回运动，激光头和冷却介质盒的上下位置相对应，光缆一端和激光头连接，光缆的另一端和激光源连接。本实用新型设备操作简便，所有工艺参数完全量化，对工件适应能力强，能够用于多种金属激光加工场合。

技术领域

本实用新型涉及加工设备技术领域，具体涉及一种激光重熔加工铝基复合材料的设备。

背景技术

铝基复合材料AMC，逐渐成为航空航天等高端制造业的关键材料，也是联系有色金属新材料和航空航天工业的交叉和纽带。其中，颗粒增强铝基复合材料PRAMC作为AMC的重要分支，具有优越的力学、导电与耐热性能，且高体积分数PRAMC理论上具备更高的比强度及热稳定性。因此PRAMC在航空航天等轻量化应用领域极具开发潜力。PRAMC微观组织的优劣，是决定其材料力学性能的最重要因素，目前我国在铝基复合材料产业方面与国外的差距，主要体现在材料的微观组织及性能方面，尤其是适用于工业化生产的纳米增强相的均匀化分散技术未获得根本解决，且颗粒分散、界面结合、复合材料塑性变形机制尚未完全明确。因此开展PRAMC的制备、加工及成型技术的相关科学研究，对我国新材料及高端制造产业的发展具有重要意义。

发明内容

本实用新型所要解决的问题是：提供一种激光重熔加工铝基复合材料的设备，激光加工设备操作简便，所有工艺参数完全量化，对工件适应能力强，能够用于多种金属激光加工场合。

本实用新型为解决上述问题所提供的技术方案为：一种激光重熔加工铝基复合材料的设备，包括底座、支架、可移动平台、氩气管、光缆和激光源，所述可移动平台活动设置在底座上，所述可移动平台的上端面设有冷却介质盒，所述冷却介质盒内装有冷却介质，所述氩气管的一端和外界氩气源连通，所述氩气管的另一端靠近所述冷却介质盒；所述支架的上端设有Y轴调节臂，所述Y轴调节臂上安装有Z轴调节臂，所述Z轴调节臂可控制的沿Y轴调节臂轴向方向来回运动；所述Z轴调节臂上安装有激光头，所述激光头可控制的沿Z轴调节臂上下来回运动，所述激光头和冷却介质盒的上下位置相对应，所述光缆一端和激光头连接，所述光缆的另一端和激光源连接。

优选的，所述底座上设置有滑轨，所述可移动平台活动安装在所述滑轨内。

优选的，所述激光源具有最高4千瓦的额定光纤激光输出，也可进行脉冲输出。

优选的，所述光缆的转角曲率半径须大于光缆直径的20倍。

优选的，所述冷却介质为常温空气、干冰或者是液氮。

优选的，所述激光源的激光功率设定为1800-3000W，激光离焦量为±0.5mm。

优选的，所述氩气管的氩气喷射方向和激光头的激光扫描方向一致。

与现有技术相比，本实用新型的优点是：通过本实用新型的设备来进行激光重熔，实现 PRMAC基体铝合金的微米晶、纳米晶组织，有效提升复合材料零件表面硬度及耐磨性，并使其获得超塑性；本实用新型设备操作简便，所有工艺参数完全量化，对工件适应能力强，能够用于多种金属激光加工场合。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本实用新型的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。

图1是本实用新型的整体结构示意图；