[发明专利]基于激光增减材复合制造精细工件的近净成形方法及装置

摘要

本发明属于激光加工领域，涉及基于激光增减材复合制造复杂精细工件的近净成形方法及装置，利用软件生成三维数模逐层切片层的构造参数，进行激光增材加工，在激光增材加工过程中交替进行超快脉冲激光减材加工至形成三维实体。其装置包括计算机控制装置、密封成型室、光路选取系统和惰性保护气源；增材加工时，计算机控制装置控制光路选取系统选取增材激光器发射的激光，进行激光增材加工；减材加工时，光路选取系统控制光路选取系统选取减材激光器发射的超快脉冲激光，进行超快脉冲激光减材加工。本发明可以高精度一体化的完成复杂、精细结构零件的制备，克服传统激光增材制造的成型精度低、粗糙度过高，以及无法制备精细、复杂内腔的技术难题。

主权项

1.一种基于激光增减材复合制造精细工件的近净成形方法，其特征在于，包括以下步骤：利用软件对工件的三维数模进行切片分层的步骤，获取逐层切片层的轮廓数据，并对应生成逐层切片层的构造参数，于惰性保护气体环境中进行激光增材加工的步骤；其中，在进行激光增材加工的步骤过程中，包括①先采用选定的加工激光束逐层按照切片层的构造参数选择性地熔化铺设的粉料并沉积出一层或多层熔覆层；②然后将加工激光束切换成超快脉冲激光束，于惰性保护气体环境中进行超快脉冲激光减材加工，即采用超快脉冲激光束扫描已沉积的一层或多层熔覆层的边缘轮廓和/或需减材加工成精细结构的特征区域；③超快脉冲激光束扫描结束时，将超快脉冲激光束切换成加工激光束继续进行激光增材加工，并持续进行上述步骤①～②交替循环至形成工件的三维实体。