[发明专利]一种固相增材与激光扫掠复合增材制造技术

摘要

本发明公开了一种固相增材与激光扫掠复合增材制造方法。针对高性能固相增材制造技术中成形幅面/边角易于出现界面扩散不充分，提出固相增材后激光扫掠边角，一方面促进其扩散，另一方面可以实现修饰性的降低侧面粗糙度，增加材料的利用率，降低生产成本和制造周期。该项技术可应用于金属零部件制造及性能改进等诸多方面。通过固相增材后，在不对成形皮坯料熔化、不产生相变的情况下，首先采用激光对构件固相成形单道次进行横向面部扫描；横向面部扫描时，激光需通过振镜和机械运动的协调开完成偏摆，期路径与需与数模一致，其扫描方式必须是宽幅快速对称扫描，此时可以是一束激光，也可以是多束激光同时来完成。采用此项技术可在成形过程中逐层消除固相成形缺陷，降低每层的侧壁表面粗糙度，使得成形坯件无需进行二次机械加工即可使用，增加材料的利用率，降低生产成本和制造周期。本发明有工艺简单方便、适用性强、便于推广应用等优点。

主权项

一种固相增材与激光扫掠复合增材制造技术，其特征是：(1) 通过固相增材后，在不对成形皮坯料熔化、不产生相变的情况下，首先采用激光对构件固相成形单道次进行横向面部扫描；横向面部扫描时，激光需通过振镜和机械运动的协调开完成偏摆，期路径与需与数模一致，其扫描方式必须是宽幅快速对称扫描，此时可以是一束激光，也可以是多束激光同时来完成，如图1所示，详见标号13、14所示；(2) 边角扫掠，采用激光对固相增材单道成形坯料经行边角扫掠，同一束激光，一半能量用来熔化焊接固相增材后的边角，一半激光用来形成修饰焊形式对边角进行扫掠，目的是降低表面粗糙度，如图1 所示，标号1~4为固相增材层后表示，详见标号5~11所示，标号12为扫掠方式，即环状来回扫描；扫掠的方式需采用对称扫掠，可以单束激光扫描，也可以多束激光同时扫描，扫描步长与成形材料构件尺寸及其工艺有关。