一种用于铝丝的激光快速成型系统及方法与流程

文档序号:12482005阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种用于铝丝的激光快速成型系统,其特征在于:该系统包括激光光源、激光传输聚焦组件、可调温热丝送丝系统、保护气体系统、基板、数控系统;

所述激光光源用于提供波长为700nm-900nm激光束;

所述激光传输聚焦组件用于将产生的激光束传输聚焦并照射在基板上形成熔池;

所述可调温热丝送丝系统用于为成型系统供给铝丝;

所述保护气体系统用于在成型系统工作时注入保护气。

2.根据权利要求1所述的一种用于铝丝的激光快速成型系统,其特征在于:所述的铝丝包括纯铝、铝合金、铝基复合材料丝材。

3.根据权利要求1所述的一种用于铝丝的激光快速成型系统,其特征在于:所述铝丝横截面为圆形和方形,其中圆形铝丝直径为0.01-10mm,方形铝丝厚度为0.1-10mm,宽度为0.1-10mm。

4.根据权利要求1所述的一种用于铝丝的激光快速成型系统,其特征在于:所述波长为700nm-900nm激光束为连续激光,或为脉冲激光,或为准连续激光。

5.根据权利要求1所述的一种用于铝丝的激光快速成型系统,其特征在于:所述的激光光源采用半导体激光器、固体激光器或光纤激光器。

6.根据权利要求1所述的一种用于铝丝的激光快速成型系统,其特征在于:所述激光传输聚焦组件包括用于实现激光传输的光学镜片或光纤,以及用于实现激光聚焦的聚焦透镜。

7.根据权利要求1所述的一种用于铝丝的激光快速成型系统,其特征在于:所述保护气体系统分为有成型腔室和无成型腔室两种情况:有成型腔室包括用于工件取出的成型腔门,用于目视观察的观察窗口,用于激光输入的激光入射窗口,以及实现气体循环和气氛控制的气体流通口,当有成型腔室时,进行抽真空,真空压力低于100Pa或者根据需要往成型室内充入保护气体;当无成型腔室时,保护气从同轴送丝送气喷嘴中喷出。

8.根据权利要求1所述的一种用于铝丝的激光快速成型系统,其特征在于:所述可调温热丝送丝系统包括送丝机构、送丝管、矫直机构、加热装置、微结构制备装置、剪丝机构、专用夹具;其中所述的送丝机构用于实现铝丝送给;所述的加热装置,有电阻加热和感应加热两种方式,可将铝丝端部加热到0-600℃;所述的微结构制备装置,可在加热后的铝丝表面制备抗反射微结构;所述的剪丝机构,可在每道成形之后剪去丝端部的液态小球;所述的夹具,可实现激光和铝丝之间角度与位置自由调整。

9.根据权利要求1所述的一种用于铝丝的激光快速成型系统,其特征在于:所述的数控系统分为有机械手和无机械手两种情况:当有机械手时,基板静止,由机械手带动激光和导丝嘴相对运动实现成型;当无机械手时,激光和导丝嘴做3自由度直角坐标运动,金属基板升降。

10.一种用于铝丝的激光快速成型方法,其特征在于:该方法包括以下步骤:

1)利用计算机建立几何模型,生成扫描路径;

2)提供真空或者保护气体加工环境,启动基板预热;

3)启动送丝系统供给铝丝,利用波长为700~900nm激光熔化铝丝;

4)判断加工是否完成,否,重复步骤3),是,结束扫描,进入步骤5);

5)成型完毕,将成型件与金属基板分离,取出产品。

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