[发明专利]一种热磁耦合场协同选择性激光熔化装置及其加热方法

摘要

本文发明公开了一种热磁耦合场协同选择性激光熔化装置及其加热方法，通过在传统激光选择性烧结加热的基础上，引入了磁场发生器，正常打印时，通过控制系统控制磁场发生器产生稳定的静态磁场，通过静态磁场提供洛伦兹力改变工件打印过程中熔池的流场分布，当工件打印累积到一定厚度时，控制磁场发生器产生交变磁场，对工件进行加热回火热处理，之后自然冷却到常温，按照上述方法继续工件打印，直至工件打印结束。本发明在打印过程中，不仅能减小马兰格尼效应所产生的工件不平整效果，还能消除打印过程中造成的各种缺陷，细化晶粒、消除偏析、降低内应力，使工件的组织和性能更加均匀，促进了打印材料金相组织的生长，提高工件的硬度和强度。

主权项

1.一种热磁耦合场协同选择性激光熔化加热方法，该方法采用的装置包括送粉装置、铺粉器、粉末回收装置和成形缸，成形缸的侧壁设有冷却装置，成形缸内设有可升降的工作台，所述工作台上方设有激光加热装置，工作台上方还设有磁场发生器和磁场探测仪，所述磁场探测仪通过水平移动装置安装在工作台上方，所述磁场发生器产生的磁场被磁场探测仪检测到，然后反馈给控制系统，控制系统控制磁场发生器调整产生所需频率及强度的磁场；其特征在于，所述方法包括以下步骤：步骤一、通过铺粉器开始对成形缸内的工作台铺粉，当累积打印厚度不超过工件分层厚度T_h时，磁场发生器通入直流电源产生静态磁场，激光器对工作台上铺好的粉末进行选择性打印；步骤二、每完成一层打印后工作台下降一段距离，由铺粉器将工作台上剩余的粉末送入到粉末回收装置，当累积打印厚度不超过工件分层厚度T_h且已完成所有打印工作时，通过控制系统控制磁场发生器通入交流电源对打印成形的工件进行的回火热处理，自然冷却后，取出工件，完成打印工作，当累积打印厚度超过工件分层厚度T_h且未完成所有打印工作时，继续执行步骤三；步骤三、控制系统控制磁场发生器先输出一定的交变磁场对工件成形部分进行电磁感应加热回火处理，然后断开磁场发生器和激光器电源使成形缸自然冷却到室温，之后按照步骤一和步骤二继续铺粉打印，在打印过程中，每当工件打印达到或超过分层厚度T_h时，通过控制系统控制磁场发生器输出一定的交变磁场，对工件已经打印部分回火热处理，之后断开交流电源，工件自然冷却之后继续打印下一层，如此循环工作，完成所有打印工作后取出工件。