[发明专利]一种激光束近净成形陶瓷结构的方法有效
| 申请号： | 201110266076.5 | 申请日： | 2011-09-08 |
| 公开（公告）号： | CN102432302A | 公开（公告）日： | 2012-05-02 |
| 发明（设计）人： | 吴东江;马广义;吴梦雪;郭东明 | 申请（专利权）人： | 大连理工大学 |
| 主分类号： | C04B35/64 | 分类号： | C04B35/64 |
| 代理公司： | 大连东方专利代理有限责任公司 21212 | 代理人： | 李洪福 |
| 地址： | 116024 辽*** | 国省代码： | 辽宁;21 |
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| 摘要： | 本发明公开了一种激光束近净成形陶瓷结构的方法，通过分束镜把Nd:YAG激光束分为主光束和辅助光束，主光束依次通过扩束及光束校正系统、全反镜A、光开关、聚焦透镜和同轴喷嘴，聚焦后对陶瓷粉末加热溶化，在衬底上实现陶瓷结构的逐层累加成形，辅助光束依次通过全反镜B、全反镜C、光学积分器和柱棱镜，为主光束作用区域内的陶瓷成形结构提供预热和缓冷的温度条件，陶瓷粉末在聚焦后的主光束作用下加热熔化陶瓷粉末，按照设定好的数控程序，完成陶瓷结构的逐层累加成形。本发明可得到致密的陶瓷组织、降低成形过程温度梯度，进而有效减少裂纹缺陷出现的概率，可以直接成形复杂陶瓷结构，减少不必要的后续处理工序。 | ||
| 搜索关键词： | 一种 激光束 成形 陶瓷 结构 方法 | ||
【主权项】：
一种激光束近净成形陶瓷结构的方法，所述的激光束近净成形陶瓷结构的设备包括Nd:YAG激光器、送粉系统(17)及光学器件，其特征在于：所述的方法包括以下步骤：A、调整好激光输出能量，通过分束镜(2)把Nd:YAG激光束(1)分为主光束(3)和辅助光束(9)，主光束(3)功率/辅助光束(9)功率的比率范围为0.1至0.9；B、所述Nd:YAG激光束(1)波长为1064nm，其通过分束镜(2)得到的主光束(3)依次通过扩束及光束校正系统(4)、全反镜A(5)、光开关(6)、聚焦透镜(7)和同轴喷嘴(20)，聚焦后对陶瓷粉末加热溶化，在衬底(16)上实现陶瓷结构的逐层累加成形；C、所述Nd:YAG激光束(1)通过分束镜(2)得到的辅助光束(9)依次通过全反镜B(10)、全反镜C(11)、光学积分器(12)和柱棱镜(13)，为主光束作用区域(15)内的陶瓷成形结构提供预热和缓冷的温度条件；D、调整好主光束(3)和辅助光束(9)后，通过同步控制单元(18)实现光开关(6)和送粉系统(17)同步，送粉系统(17)通过同送粉管路(19)输送陶瓷粉末至同轴喷嘴(20)处，在聚焦后主光束(8)作用下加热熔化陶瓷粉末，按照设定好的数控程序，完成陶瓷结构的逐层累加成形；成形过程要求辅助光束(9)输出提前于主光束(3)光开关(6)打开10秒至5分钟，且滞后于主光束(3)光开关(6)关闭10秒至3分钟。
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