1.一种能提高烟尘净化效果的多振镜大幅面激光选区熔化装备,其特征在于,该装备包括工作舱体(16)、工作平台(13)、成形缸组件、铺粉组件、振镜组合、移动式分区烟尘净化组件、保护气氛调控组件和控制系统;
所述工作舱体(16)用于将激光辐照区域与外界环境隔离;所述工作平台(13)位于工作舱体内部,工作平台(13)上表面保持水平;
所述成形缸组件位于工作舱体(16)内部,由成形缸(14)和基板(15)构成;其中,成形缸安装于工作平台(13)中心,成形缸(14)上表面与工作平台(13)上表面共面;基板(15)可在成形缸(14)的缸体内部沿竖直方向往复运动;
所述铺粉组件位于工作舱体(16)内部,用于在成形缸(14)上表面铺置厚度可控的金属粉末层;
所述振镜组合位于工作舱体(16)内部或工作舱体(16)上方;振镜组合包括沿左右方向均匀排布的M列振镜队列以及振镜传动机构,M≥1;每列振镜队列都包含沿前后方向均匀分布的N套振镜系统(1),N≥2;每列振镜队列中的振镜系统(1)在工作平台上表面的有效辐照区域(23)沿前后方向紧密排列,且前后相邻的有效辐照区域(23)恰好相互接触,这些振镜系统(1)的有效辐照区域(23)共同构成了该列振镜队列的有效辐照区域;在振镜传动机构带动下,所有振镜队列均可在工作平台(13)上方沿左右方向同步移动;
所述移动式分区烟尘净化组件包括抽送气口、气体循环通道(19)以及气口传动机构;其中,抽送气口共有M组且均位于工作舱体内部,每组抽送气口均包括一个抽气口(4)和送气口(5);每组抽送气口均通过气体循环通道(19)与位于工作舱体(16)外部相配套的一台装备自带或外配的烟尘净化主机(18)相连;每组抽送气口均可在气口传动机构带动下在工作平台(13)上方沿左右方向和竖直方向往复移动;同一组抽送气口内,抽气口(4)的抽气方向与送气口(5)的送气方向相同,且与装备左右方向平行;每组抽送气口均与一列振镜队列相匹配;且与相配套的振镜队列存在以下关系:1)在同一组抽送气口内,抽气口(4)与送气口(5)在工作平台(13)上表面的竖直投影分别位于相配套振镜队列在工作平台(13)上表面有效辐照区域的左右两侧;2)烟尘净化主机开启后,每组抽送气口之间所形成的气流场在工作平台(13)上表面的竖直投影可将相配套振镜队列在工作平台(13)上表面的有效辐照区域覆盖;
所述气氛调控组件用于为激光辐照区域提供惰性保护环境;
所述控制系统用于处理待成形零件CAD模型,生成振镜组合扫描轨迹,并驱动装备内其余部件运行。
2.根据权利要求1所述的多振镜大幅面激光选区熔化装备,其特征在于,所述振镜组合由第一振镜导轨(6)、第二振镜导轨(7)和沿左右方向均匀排布的M列振镜队列组成;第一振镜导轨(6)和第二振镜导轨(7)安装于工作舱体(16)前后两侧的内壁,可带动所有振镜队列在工作平台(13)上方沿左右方向同步移动;每列振镜队列都包含安装在支架(2)上且沿前后方向均匀分布的N套振镜系统(1)。
3.根据权利要求1所述的多振镜大幅面激光选区熔化装备,其特征在于,所述工作舱体(16)顶部安装有透光镜片(24);所述振镜组合由第一振镜导轨(6)、第二振镜导轨(7)和沿左右方向均匀排布的M列振镜队列组成;第一振镜导轨(6)和第二振镜导轨(7)安装于工作舱体(17)顶部透光镜片(24)的上方,可带动所有振镜队列在工作平台(13)上方沿左右方向同步移动;每列振镜队列都包含安装在支架(2)上且沿前后方向均匀分布的N套振镜系统(1)。
4.根据权利要求1或2或3所述的多振镜大幅面激光选区熔化装备,其特征在于,所述铺粉组件包括第一储粉室(8)、第二储粉室(9)、铺粉器(12)及铺粉传动机构;第一储粉室(8)和第二储粉室(9)分置于工作舱体顶部,其竖直投影分别落在工作平台上表面的左右两侧;铺粉器(12)能够在铺粉传动机构的带动下在工作平台(13)上表面沿左右方向往复移动;当铺粉器(12)移动至第一储粉室(8)和第二储粉室(9)下方时,第一储粉室(8)和第二储粉室(9)可为铺粉器(12)提供数量可控的金属粉末;铺粉器(12)接收第一储粉室(8)和第二储粉室(9)所提供金属粉末后,可在成形缸(14)上表面铺置厚度可控的金属粉末层。
5.根据权利要求1或2所述的多振镜大幅面激光选区熔化装备,其特征在于,所述移动式分区烟尘净化组件由抽送气口、烟尘净化主机(18)、气体循环通道(19)和第一除尘伸缩杆(3)组成;其中,抽送气口共有M组,均由抽气口(4)与送气口(5)组成,且均位于工作舱体(16)内部;每组抽送气口均通过气体循环通道(19)与位于工作舱体(16)外部相配套的一台烟尘净化主机(18)相连;每台烟尘净化主机(18)的内部结构均与现有多振镜大幅面激光选区熔化设备对应部件的内部结构相同;同一组抽送气口内,抽气口(4)的抽气方向与送气口(5)的送气方向相同,且与装备左右方向平行;每组抽气口(4)与送气口(5)均和一列振镜队列相匹配;每组抽送气口均通过第一除尘伸缩杆3安装于相配套振镜队列的支架2下方;在第一振镜导轨(6)、第二振镜导轨(7)和第一除尘伸缩杆(3)带动下,每组抽气口(4)与送气口(5)均可在工作平台(13)上方沿左右方向和竖直方向往复移动。
6.根据权利要求1或3所述的多振镜大幅面激光选区熔化装备,其特征在于,所述移动式分区烟尘净化组件由抽送气口、烟尘净化主机(18)、气体循环通道(19)、第一除尘导轨(25)、第二除尘导轨(26)和第二除尘伸缩杆(27)组成;其中,抽送气口共有M组且均位于工作舱体(16)内部,每组抽送气口均包括一个抽气口(4)和送气口(5);每组抽送气口(5)均通过气体循环通道(19)与位于工作舱体(16)外部相配套的一台烟尘净化主机(18)相连;同一组抽送气口内,抽气口(4)的抽气方向与相送气口(5)的送气方向相同,且与装备左右方向平行;每组抽送气口的前后两端均分别与第一除尘导轨(25)、第二除尘导轨(26)相连,第一除尘导轨(25)、第二除尘导轨(26)则与安装于工作舱体(16)顶部的第二除尘伸缩杆(27)相连;在第一除尘导轨(25)、第二除尘导轨(26)和第二除尘伸缩杆(27)带动下,每组抽气口(4)与送气口(5)均可在工作平台(13)上方沿左右方向和竖直方向往复移动;每组抽气口(4)与送气口(5)均和一列振镜队列相匹配。
7.根据权利要求4所述的多振镜大幅面激光选区熔化装备,其特征在于,每组抽送气口之间所形成的气流场在工作平台(13)上表面的竖直投影左右方向长度L3与相配套振镜队列在工作平台(13)上表面的有效辐照区域左右方向长度L1的差值优选为1~20cm;每组抽送气口之间所形成的气流场在工作平台(13)上表面的竖直投影前后方向长度L4与相配套振镜队列在工作平台(13)上表面的有效辐照区域前后方向长度L2的差值优选为1~20cm。
8.根据权利要求5所述的多振镜大幅面激光选区熔化装备,其特征在于,每组抽送气口之间所形成的气流场在工作平台(13)上表面的竖直投影左右方向长度L3与相配套振镜队列在工作平台(13)上表面的有效辐照区域左右方向长度L1的差值优选为1~20cm;每组抽送气口之间所形成的气流场在工作平台(13)上表面的竖直投影前后方向长度L4与相配套振镜队列在工作平台(13)上表面的有效辐照区域前后方向长度L2的差值优选为1~20cm。
9.根据权利要求6所述的多振镜大幅面激光选区熔化装备,其特征在于,每组抽送气口之间所形成的气流场在工作平台(13)上表面的竖直投影左右方向长度L3与相配套振镜队列在工作平台(13)上表面的有效辐照区域左右方向长度L1的差值优选为1~20cm;每组抽送气口之间所形成的气流场在工作平台(13)上表面的竖直投影前后方向长度L4与相配套振镜队列在工作平台(13)上表面的有效辐照区域前后方向长度L2的差值优选为1~20cm。