[发明专利]电磁干预激光成型调控粉床增材组织性能的方法及装置

权利要求书

1.电磁干预激光成型调控粉床增材组织性能的装置，其特征在于，包括：

成型仓、基板、加压管口、抽真空管口、磁场线圈、玻璃窗、粉池、振镜、光路适配器、扩束镜、激光器、动态电磁场控制器、动态电磁场能发生装置、制件；所述成型仓的侧边底部设置充气口，所述成型仓的顶部设置真空管口，所述成型仓内部设置基板和粉池，所述磁场线圈布设在基板的四周；

所述激光的发输出端对准扩束镜，所述扩束镜的输出端连接光路适配器，所述光路适配器通过振镜将光路传输至玻璃窗，所述玻璃窗设置在成型仓的顶部，所述光路适配器与动态电磁场控制器连接，所述动态电磁场控制器和磁场线圈与动态电磁场能发生装置连接；

所述光路适配器接收到熔池辐射逆向光路形成的谱相，对熔池内缺陷状态分析后对动态电磁场控制器发出信号；动态电磁场控制器接受信号后，动态电磁场能发生装置产生作用使磁场线圈释放电磁场对熔池产生电磁搅拌作用。

2.根据权利要求1所述的电磁干预激光成型调控粉床增材组织性能的装置，其特征在于，还包括：第一支架，第二支架，平板线圈，磁场力带动驱动器，锥形放大器，压头以及连接头；所述第一支架固定在成型仓内，与基板保持垂直；第二支架与第一支架通过连接头连接固定，所述第二支架上设置平板线圈，所述平板线圈的下方连接磁场力带动驱动器，所述磁场力带动驱动器的下方连接锥形放大器；第二支架上的平板线圈接收到动态电磁场能发生装置的信号后通入强的脉冲电流，产生的磁场力带动驱动器和锥形放大器向下运动对粉末进行压实成型。

3.根据权利要求2所述的电磁干预激光成型调控粉床增材组织性能的装置，其特征在于，所述连接件套装在第一支架上并可沿第一支架旋转升降，与连接件连接的第二支架随连接件绕第一支架旋转升降。

4.根据权利要求1所述的电磁干预激光成型调控粉床增材组织性能的装置，其特征在于，所述成型仓为电磁屏蔽仓体。

5.根据权利要求1所述的电磁干预激光成型调控粉床增材组织性能的装置，其特征在于，所述玻璃窗为双面镀高透光膜的玻璃窗。

6.根据权利要求1所述的电磁干预激光成型调控粉床增材组织性能的装置，其特征在于，所述磁场线圈为纳微秒级脉冲磁场线圈。

7.根据权利要求1所述的电磁干预激光成型调控粉床增材组织性能的装置，其特征在于，所述成型仓内部为真空环境，通过抽真空管口进行抽真空。

8.根据权利要求1所述的电磁干预激光成型调控粉床增材组织性能的装置，其特征在于，所述成型仓内部为保护气体，所述保护气体通过充气口充气，所述保护气体为氮气或氩气中的一种。

9.电磁干预激光成型调控粉床增材组织性能的方法，其特征在于，采用如权利要求1至8中任一所述的电磁干预激光成型调控粉床增材组织性能的装置，包括以下步骤：

步骤201，开启SLM设备和计算机控制系统，向粉池填充需要的金属粉；

步骤202，计算机控制系统对三维模型进行分析计算，设置工艺参数；

步骤203，对成型仓进行抽真空或充保护气体；

步骤204，激光经过扩束镜、振镜、玻璃窗进入成型仓对基板上的粉床进行加工；

步骤205，光路适配器接收到熔池辐射逆向光路形成的谱相，对熔池内缺陷状态分析，判断缺陷的存在；

步骤206，动态电磁场控制器接收到光路适配器发射的信号，对动态电磁能发生装置进行控制；

步骤207，动态电池能发生装置开启使纳微秒级脉冲磁场线圈产生电磁场对熔池进行调控；

步骤208，制件完成，停机，待制件冷却后取出。

10.电磁干预激光成型调控粉床增材组织性能的方法，其特征在于，采用如权利要求2至8中任一所述的电磁干预激光成型调控粉床增材组织性能的装置，包括以下步骤：

步骤301，开启SLM设备、计算机控制系统、粉池填充需要的金属粉；

步骤302，计算机控制系统将三维模型进行分析计算，设置需要的工艺参数：扫描速度、功率、层厚、光斑大小等；

步骤303，对成型仓进行抽真空或充保护气体；

步骤304，激光经过扩束镜、振镜、玻璃窗进入成型仓对基板上的粉床进行加工，成形所需制件的外壳；

步骤305，光路适配器接收到熔池辐射逆向光路形成的谱相，对熔池内缺陷状态分析，判断缺陷的存在；

步骤306，动态电磁场控制器接收到光路适配器发射的信号，对动态电磁能发生装置进行控制；

步骤307，动态电池能发生装置开启使纳微秒级脉冲磁场线圈产生电磁场对熔池进行调控；

步骤308，外壳成型完成后，第二支架绕第一支架旋转至加工制件上方合适位置；

步骤309，平板磁场接受到动态电磁场能发生装置的信号，线圈通电产生磁场；

步骤310，将粉池里的粉末填充至外壳；

步骤311，驱动器和放大器受到磁场力向下运动，带动压头压实粉末；

步骤312，制件完成，停机，待制件冷却后取出。