3D打印装置的制作方法

本实用新型涉及一种激光成形技术领域，特别涉及一种3d打印装置。

背景技术：

选区激光熔化(selectivelasermelting，slm)技术是利用激光在具有保护气氛的箱体里进行的扫描，使熔化的金属粉末材料凝固成薄层，并逐层堆积打印出3d成形件。选区激光熔化技术在制造轻量化结构、复杂仿生结构方面有着独特的作用，但是由于激光的快速加热和冷却导致零件结构内存在较大的应力，容易造成结构变形甚至碎裂。

技术实现要素：

鉴于以上内容，有必要提供一种可提高致密度的3d打印装置。

一种3d打印装置，所述3d打印装置包括：

铺粉装置，所述铺粉装置用于铺设待成形粉末；

激光装置，所述激光装置用于输出预设的连续激光及脉冲激光；

铺粉控制模块，所述铺粉控制模块与所述铺粉装置连接，用于控制所述铺粉装置在成形工作台上铺设待成形粉末；

激光控制模块，所述激光控制模块与所述激光装置连接，用于控制预设的连续激光对所述待成形粉末进行熔化成形，并控制脉冲激光跟随所述预设的连续激光来对所述待成形粉末熔化成形后的成形零件进行热处理，所述脉冲激光的周期及脉宽根据成形层的厚度、连续激光的功率及/或接收用户的实时操控来调节；

其中，所述连续激光和所述脉冲激光波长相同。

较佳的，所述预设的连续激光在成形面上形成的激光光斑为实时变光斑。

较佳的，所述连续激光在成形面上形成的激光光斑小于所述脉冲激光在成形面上形成的激光光斑。

较佳的，所述3d打印装置还包括设置在成形工作室内的辐射源，所述辐射源用于对所述待成形粉末熔化成形后的成形零件或者成形缸进行加热，来对所述待成形粉末熔化成形后的成形零件进行热处理。

较佳的，所述3d打印装置还包括设置在成形缸基台上的加热装置，所述加热装置用于对所述成形缸基台上的所述待成形粉末熔化成形后的成形零件及成形的其他零件进行热处理。

较佳的，所述3d打印装置还包括设置在气体循环净化回路上的气体热交换器，所述气体热交换器用于对所述成形工作室内的气体进行循环冷却。

较佳的，所述3d打印装置还包括设置在成形工作室的壁内的冷却通道及所述成形工作室外的驱动装置及水冷散热器，所述冷却通道、驱动装置及水冷散热器用于带走所述成形工作室内的热量。

较佳的，所述激光装置包括连续激光种子源、脉冲激光种子源、第一扫描振镜及第二扫描振镜，所述连续激光种子源用于输出预设的连续激光，所述脉冲激光种子源用于输出脉冲激光，所述第一扫描振镜用于对所述预设的连续激光进行聚焦扫描，所述第二扫描振镜用于对所述脉冲激光进行聚焦扫描；

所述控制脉冲激光跟随所述预设的连续激光来对所述待成形粉末熔化成形后的成形零件进行热处理包括：

在所述连续激光对所述待成形粉末进行熔化成形时控制脉冲激光跟随所述预设的连续激光对所述待成形粉末熔化成形后的成形零件进行热处理。

较佳的，所述第一扫描振镜还用于从对所述预设的连续激光进行聚焦扫描被切换至对所述脉冲激光进行聚焦扫描，所述第二扫描振镜还用于从对所述脉冲激光进行聚焦扫描被切换至对所述预设的连续激光进行聚焦扫描。

较佳的，所述跟随为同轴跟随。

本实用新型通过预设的连续激光对所述待成形粉末进行熔化成形，利用连续激光产生的高温和热积累对待成形粉末进行熔化成形，提高了打印效率；通过脉冲激光来对所述待成形粉末熔化成形后的成形零件进行热处理，降低了所述待成形粉末熔化成形后的成形零件的冷却速度，降低了所述待成形粉末熔化成形后的成形零件与成形的其他零件之间的温差，降低了已成形零件的应力，达到对已成形零件热处理目的，并提高零件致密度；通过调节脉冲激光的周期及脉宽来改变作用在所述待成形粉末熔化成形后的成形零件上的能量，进而控制所述待成形粉末熔化成形后的成形零件与成形的其他零件之间温差，从而进一步降低了已成形零件的应力，进而进一步提高零件的致密度。

附图说明

图1是本实用新型第一实施例的3d打印装置的结构示意图。

图2是图1所示的3d打印装置的连续激光及脉冲激光作用在工作平台的示意图。

图3是本实用新型第一实施例的激光熔化成形方法的流程图。

图4是本实用新型第二实施例的3d打印装置的结构示意图。

图5是本实用新型第二实施例的激光熔化成形方法的流程图。

图6是本实用新型第三实施例的3d打印装置的结构示意图。

图7是本实用新型第三实施例的激光熔化成形方法的流程图。

图8是本实用新型第四实施例的3d打印装置的结构示意图。

图9是本实用新型第四实施例的激光熔化成形方法的流程图。

主要元件符号说明

3d打印装置1

成形工作室10

成形工作台20

铺粉装置30

铺粉控制模块40

气体控制系统50

激光装置60

激光控制模块70

成形缸21

工作平台22

成形缸基台211

成形缸升降杆212

铺粉缸31

铺粉件32

铺粉缸基台311

铺粉缸升降杆312

气体供应装置51

抽真空装置52

气体循环净化回路53

气体循环净化装置54

第一激光装置61

第二激光装置62

连续激光种子源611

第一光纤耦合器612

第一光纤放大器613

第一扫描振镜614

脉冲激光种子源621

第二光纤耦合器622

第二光纤放大器623

第二扫描振镜624

激光入射窗101

成形的其他零件2

待成形粉末熔化成形后的成形零件3

辐射源80

加热装置90

气冷装置110

水冷装置120

冷却通道121

驱动装置122

水冷散热器123

冷却液入口124

冷却液出口125

如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本实用新型。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型中，除非另有明确规定和限定，对于方位词，如有术语“上”、“下”、“上方”等指示方位和位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于叙述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定方位构造和操作，不能理解为限制本实用新型的具体保护范围。

在本实用新型中，除非另有明确规定和限定，第一特征在第二特征之“上”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一特征和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外特征接触。而且，第一特征在第二特征“上”、“下”包括第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度低于第二特征。

在本实用新型中，除非另有明确规定和限定，如有术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或隐含指明技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”特征可以明示或者隐含包括一个或者多个该特征。

在本实用新型中，除非另有明确规定和限定，如有术语“连接”术语应作广义去理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；也可以是机械连接；可以是直接相连，也可以是通过中间媒介相连，可以是两个元件内部相连通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述的术语在本实用新型中的具体含义。

实施例一

请参阅图1，为本实用新型第一实施例的3d打印装置的示意图。所述3d打印装置1包括，成形工作室10、成形工作台20、铺粉装置30、铺粉控制模块40、气体控制系统50、激光装置60以及激光控制模块70。其中所述成形工作室10为封闭密封腔，其内为真空或充盈预定浓度的惰性气体。优选地，所述成形工作室10内的氧气浓度＜100ppm，以避免对金属粉末或成形件的氧化损害。所述成形工作室10大致呈方形，可以理解的是，所述成形工作室10的形状也可以是其他任意合适的形状，例如圆形等。

所述成形工作台20设置于所述成形工作室10内，所述成形工作台20包括成形缸21及设置在所述成形缸21上的工作平台22。所述成形缸21用于在垂直于所述工作平台22的方向推送所述工作平台22，从而打印时能形成多层打印结构。所述工作平台22大致水平设置。所述成形缸21包括成形缸基台211及设置在所述成形缸基台211一端的成形缸升降杆212。在一些实施例中，所述成形缸基台211可为方形或圆形不锈钢板，所述成形缸升降杆212可为活塞。所述成形缸基台211能在所述成形缸升降杆212的驱动下沿大致垂直于所述工作平台22的方向移动。

所述铺粉装置30用于在所述工作平台22上铺设预定厚度的粉末。所述铺粉装置30设置在所述成形工作室10内，所述铺粉装置30包括铺粉缸31及铺粉件32。所述铺粉缸31用于将所述粉末推送至与所述工作平台22大致平齐的位置，所述铺粉件32用于将所述粉末铺设至所述工作平台22，在一些实施例中，所述铺粉件32可为刮刀或铺粉辊。可以理解的是，所述铺粉缸31也可不设置在图所示的位置，只要能将所述粉末推送至与所述工作平台22大致平行的位置即可。例如，所述铺粉缸31可以设置在所述成形工作室10的旁边或上方，所述粉末相应地从所述成形工作室10的侧边或上方输送至与所述工作平台22大致平行的位置，再由所述铺粉件32将所述粉末均匀地铺设至所述工作平台22即可。所述铺粉件32的位置设置在与所述工作平台22大致平行的平台上，位置与铺粉缸31的位置相对应，所述铺粉缸31的粉末输出口正好位于所述铺粉件32的附近，以便于所述铺粉件32将从所述粉末输出口输出的粉末铺设至所述工作平台22。所述铺粉缸31的结构可类似于所述成形缸21，包括铺粉缸基台311及设置在所述铺粉缸基台311一端的铺粉缸升降杆312，所述粉末设置于所述铺粉缸基台311远离所述成形缸基台211的一侧。所述铺粉缸基台311能够在所述铺粉缸升降杆312的驱动下沿大致垂直于所述工作平台22的方向移动，以推送所述粉末从所述粉末输出口输出。在一些实施例中，所述铺粉缸基台311可为方形或圆形不锈钢板，所述铺粉缸升降杆312可为活塞。

所述铺粉控制模块40与所述成形工作台20及所述铺粉装置30连接。所述铺粉控制模块40用于控制所述铺粉装置30在成形工作台20上铺设待成形粉末。具体地，所述铺粉控制模块40用于对于零件的每一层，控制所述成形缸升降杆212驱动所述成形缸基台211下降零件对应层的厚度，并控制所述铺粉件32在所述成形缸基台211或上一层上铺设待成形粉末。

当所述层为第一层时，所述铺粉控制模块40控制所述铺粉装置30在所述成形缸基台211上铺设待成形粉末，当所述层为第二层或其他任意大于第一层的层数时，所述铺粉控制模块40控制所述铺粉装置30在上一层上铺设待成形粉末。

所述气体控制系统50用于控制所述成形工作室10内的气体。所述气体控制系统50包括气体供应装置51、抽真空装置52、气体循环净化回路53及气体循环净化装置54。所述气体供应装置51用于向所述成形工作室10内充入惰性气体。所述抽真空装置52用于对所述成形工作室10进行抽真空处理。所述气体循环净化装置54设置在所述气体循环净化回路53上，用于对所述成形工作室10内的气体进行循环净化。本实用新型的3d打印装置1是在封闭的氩气保护气氛中进行，通过所述气体循环净化装置，可使所述成形工作室10内的氧浓度控制在100ppm以下。

所述激光装置60包括第一激光装置61及第二激光装置62。所述第一激光装置61包括连续激光种子源611、第一光纤耦合器612、第一光纤放大器613及第一扫描振镜614。其中，所述连续激光种子源611与所述第一光纤耦合器612相连接，所述第一光纤耦合器612用于对所述连续激光种子源611发出的预设的连续激光进行光耦合。所述第一光纤放大器613用于对所述第一光纤耦合器612输出的连续激光进行放大处理，以输出满足预定参数条件的连续激光。所述第一扫描振镜614用于将经过所述第一光纤放大器613的连续激光反射聚焦在所述工作平台22上。通过所述第一扫描振镜614的扫描，使得所述连续激光以预定路径投射在所述工作平台22上，从而在所述工作平台22的待成形粉末上熔化成形出预设的图案。所述第一激光装置61设置在所述成形工作室10的上方，在所述成形工作室10上对应于所述第一扫描振镜614的扫描范围处设置有激光入射窗101，所述激光入射窗101处可由透明材质覆盖，例如透明玻璃等。

所述第二激光装置62包括脉冲激光种子源621、第二光纤耦合器622、第二光纤放大器623及第二扫描振镜624。其中，所述脉冲激光种子源621与所述第二光纤耦合器622相连接，所述第二光纤耦合器622用于对所述脉冲激光种子源621发出的脉冲激光进行光耦合。所述第二光纤放大器623用于对所述第二光纤耦合器622输出的脉冲激光进行放大处理，以输出满足预定参数条件的脉冲激光。所述第二扫描振镜624用于将经过所述第二光纤放大器623的脉冲激光反射聚焦在所述工作平台22上。经过所述第二扫描振镜624扫描的脉冲激光跟随经过所述第一扫描振镜614扫描后的预设的连续激光投射在所述工作平台22上，从而对所述工作平台22的所述待成形粉末熔化成形后的成形零件进行热处理。所述第二激光装置62设置在所述成形工作室10的上方，所述成形工作室10的所述激光入射窗101也对应于所述第一扫描振镜614的扫描范围。在本实施例中，可通过设置所述第一激光装置61与所述第二激光装置62之间的距离使得所述脉冲激光跟随所述预设的连续激光。在本实施例中，所述跟随可为同轴跟随，所述同轴为经过所述第二扫描振镜624扫描后的脉冲激光在所述工作平台22上的路径与经过所述第一扫描振镜614扫描后的预设的连续激光在所述工作平台22上的路径一致。

在本实施例中，所述连续激光种子源611还可被切换至连接于所述第二扫描振镜624，所述脉冲激光种子源621还可被切换至连接于所述第一扫描振镜614。从而所述第一扫描振镜614和所述第二扫描振镜624所连接的激光种子源可以相互之间进行切换。

其中，所述第一激光装置61输出的激光的功率可大于、等于或小于所述第二激光装置62输出的激光的功率。所述第一激光装置61及所述第二激光装置62输出的激光的功率可为10w-50w、10w-60w、10w-70w、10w-80w、10w-90w、10w-100w、10w-500w、500w-2000w、10w-2000w或其他任意合适的功率，所述第一激光装置61及所述第二激光装置62的功率可根据打印具体需求进行适当设置。所述第一激光装置61输出的激光的波长可大于、等于或小于所述第二激光装置62输出的激光的波长。在本实施例中，所述第一激光装置61输出的激光的波长等于所述第二激光装置62输出的激光的波长。所述第一激光装置61输出的激光的波长及所述第二激光装置62输出的激光的波长可为193nm～10900nm，例如200nm、300nm、400nm、500nm、800nm、1000nm、5000nm、8000nm、10000nm，可以理解的是，所述第一激光装置61及所述第二激光装置62输出的激光的波长也不限于上述的范围，还可以是其他任意合适的值，所述第一激光装置61及所述第二激光装置62输出的激光的波长可根据打印具体需求进行适当设置。

所述第一激光装置61输出的预设的连续激光在成形面上形成的激光光斑可大于、小于或等于所述第二激光装置62输出的脉冲激光在成形面上形成的激光光斑。在本实施例中，所述第一激光装置61输出的预设的连续激光在成形面上形成的激光光斑小于所述第二激光装置62输出的脉冲激光在成形面上形成的激光光斑。从而，所述第一激光装置61在单位面积上产生的高温可快速将所述待成形粉末熔化成形，提高打印效率。同时，所述第二激光装置62所形成的激光光斑环绕所述第一激光装置61所形成的激光光斑，使得所述第二激光装置62所形成的激光加热的范围较大，可至少对所述第一激光装置61所熔化成形的待成形粉末进行加热。

所述第一激光装置61输出的预设的连续激光在成形面上形成的激光光斑为实时变光斑，从而可保证打印效率的提高和轮廓的表面更加光滑，降低了轮廓表面的粗糙度。所述激光光斑大小可通过调节扫描振镜的焦距来实现，其中，所述激光光斑大小随焦距线性增加。所述第二激光装置62输出的脉冲激光的周期及脉宽可根据熔化成形层的厚度、连续激光的功率及/或接收用户的实时操控来调节，从而可通过对脉冲激光的周期及脉宽的调节来改变作用在所述待成形粉末熔化成形后的成形零件上的能量，进而控制所述待成形粉末熔化成形后的成形零件与成形的其他零件之间的温差，从而降低了已成形零件的应力，进而提高零件的致密度。

所述第一激光装置61的扫描速度可大于、等于或小于所述第二激光装置62的扫描速度。所述第一激光装置61及所述第二激光装置62的扫描速度可为0～10000mm/s，例如200mm/s、300mm/s、400mm/s、500mm/s、600mm/s、700mm/s、800mm/s、900mm/s、1000mm/s、2000mm/s、3000mm/s、4000mm/s、5000mm/s，可以理解的是，所述第一激光装置61及所述第二激光装置62的扫描速度也不限于上述的范围，还可以是其他任意合适的值，所述第一激光装置61及所述第二激光装置62的扫描速度可根据打印具体需求进行适当设置。所述第一激光装置61的扫描间距可大于、等于或小于所述第二激光装置62的扫描间距。所述第一激光装置61及所述第二激光装置62的扫描间距为40μm、45μm、50μm、55μm、60μm、65μm、70μm、或40μm-70μm，或其他任意适宜的间距值，所述第一扫描振镜614及所述第二扫描振镜624的扫描间距可根据打印具体需求进行适当设置。

所述激光控制模块70与所述激光装置60连接。所述激光控制模块70用于控制预设的连续激光对所述待成形粉末进行熔化成形，在所述连续激光对所述待成形粉末进行熔化成形时控制脉冲激光跟随所述预设的连续激光对所述待成形粉末熔化成形后的成形零件进行热处理，其中，所述脉冲激光的周期及脉宽根据成形层的厚度、连续激光的功率及/或接收用户的实时操控来调节。具体地，所述激光控制模块70用于控制采用预设的连续激光的第一激光装置61对所述待成形粉末进行熔化成形，并在所述连续激光对所述待成形粉末进行熔化成形时控制采用脉冲激光的第二激光装置62跟随所述采用预设的连续激光的第一激光装置61对所述待成形粉末熔化成形后的成形零件进行热处理，其中，所述第二激光装置62发出的脉冲激光的周期及脉宽根据成形层的厚度、连续激光的功率及/或接收用户的实时操控来调节。在本实施例中，所述跟随为同轴跟随。

可以理解的是，所述扫描振镜的数量可为多个，相应地，所述激光种子源的数量也为多个。例如所述扫描振镜的数量为4个，相应地，所述激光种子源的数量也为4个。每个扫描振镜用于将预设的连续激光或脉冲激光反射聚焦在所述工作平台22上。其中，所述多个扫描振镜的工作原理与所述两个扫描振镜的工作原理相似，在此不进行赘述。

请同时参考图2，图2为所述3d打印装置的连续激光及脉冲激光作用在所述工作平台的示意图。在所述预设的连续激光熔化成形一区域内的待成形粉末时所产生的热量向成形的其他零件2传递时，所述脉冲激光以相同的路径作用在所述待成形粉末熔化成形后的成形零件3上，降低了所述待成形粉末熔化成形后的成形零件3的冷却速度，减少了所述待成形粉末熔化成形后的成形零件与成形的其他零件之间的温差，降低了已成形零件的应力，提高了零件的致密度。其中，所述已成形零件包括所述待成形粉末熔化成形后的成形零件3及成形的其他零件2。

可以理解的是，所述激光装置60也可不包括第二扫描振镜624，所述第一扫描振镜614用于将经过所述第一光纤放大器613的预设的连续激光和经过所述第二光纤放大器623的脉冲激光分别反射聚焦在所述工作平台22上。通过所述第一扫描振镜614的扫描，使得经过所述第一光纤放大器613的预设的连续激光以预定路径投射在所述工作平台22上，从而对所述工作平台22的粉末层进行熔化成形，同时使得经过所述第二光纤放大器623的脉冲激光跟随所述经过所述第一光纤放大器613的预设的连续激光投射在所述工作平台22上，来对粉末层熔化成形的成形零件进行加热。

可以理解的是，所述激光装置60也可不包括第二激光装置，所述第一激光装置61包括所述连续激光种子源611、脉冲激光种子源621、所述第一光纤耦合器612、所述第一光纤放大器613及所述第一扫描振镜614。所述脉冲激光种子源621也与所述第一光纤耦合器612相连接，用于对所述脉冲激光种子源发出的激光进行光耦合。

可以理解的是，相应地，所述激光控制模块70用于控制预设的连续激光对所述待成形粉末进行熔化成形，并在当前待成形粉末层熔化成形后控制脉冲激光跟随所述预设的连续激光对所述待成形粉末层熔化成形的成形零件进行热处理，其中，所述脉冲激光的周期及脉宽根据成形层的厚度、连续激光的功率及/或接收用户的实时操控来调节。

请参考图3，为本实用新型第一实施例的激光熔化成形方法的流程图。所述激光熔化成形方法应用于本实用新型第一实施例的3d打印装置。所述激光熔化成形方法包括：

s301：控制铺粉装置在成形工作台上铺设待成形粉末。

所述s301包括：对于零件的每一层，控制成形缸升降杆驱动成形缸基台下降零件对应层的厚度，并控制铺粉件在成形缸基台或上一层上铺设所述待成形粉末。当所述层为第一次时，控制所述铺粉装置在成形缸基台上铺设所述待成形粉末，当所述层为第二次或其他任意大于第一次的层数时，控制所述铺粉装置在上一层上铺设所述待成形粉末。

s302：控制预设的连续激光对所述待成形粉末进行熔化成形。

所述预设的连续激光在成形面上形成的激光光斑为实时变光斑，从而可保证打印效率的提高和轮廓的表面更加光滑，降低了轮廓表面的粗糙度。所述激光光斑大小可通过调节扫描振镜的焦距来实现，其中，所述激光光斑大小随焦距线性增加。

s303：控制脉冲激光跟随所述预设的连续激光来对所述待成形粉末熔化成形后的成形零件进行热处理，所述脉冲激光的周期及脉宽根据成形层的厚度、连续激光的功率及/或接收用户的实时操控来调节。

在本实施例中，所述跟随为同轴跟随。所述同轴为所述脉冲激光在所述工作平台上的路径与所述预设的连续激光在所述工作平台上的路径一致。

所述连续激光与所述脉冲激光可位于同一激光装置中，也可位于不同激光装置中。所述连续激光与所述脉冲激光可由同一扫描振镜扫描，也可由不同扫描振镜扫描。所述控制脉冲激光跟随所述预设的连续激光来对所述待成形粉末熔化成形后的成形零件进行热处理包括：在所述连续激光对所述待成形粉末进行熔化成形时控制脉冲激光跟随所述预设的连续激光对所述待成形粉末熔化成形后的成形零件进行热处理或者在当前待成形粉末层熔化成形后控制脉冲激光跟随所述预设的连续激光对所述待成形粉末层熔化成形的成形零件进行热处理。

所述连续激光的波长可大于、等于或小于所述脉冲激光的波长。在本实施例中，所述连续激光的波长等于所述脉冲激光的波长。所述连续激光的波长及所述脉冲激光的波长可为193nm～10900nm，例如200nm、300nm、400nm、500nm、800nm、1000nm、5000nm、8000nm、10000nm，可以理解的是，所述连续激光及所述脉冲激光的波长也不限于上述的范围，还可以是其他任意合适的值，所述连续激光及所述脉冲激光的波长可根据打印具体需求进行适当设置。

所述连续激光在成形面上形成的激光光斑可大于、小于或等于所述脉冲激光在成形面上形成的激光光斑。在本实施例中，所述连续激光在成形面上形成的激光光斑小于所述脉冲激光在成形面上形成的激光光斑。从而所述连续激光在单位面积上产生的高温可快速将所述待成形粉末熔融，提高打印效率。同时，所述脉冲激光所形成的激光光斑环绕所述连续激光所形成的激光光斑，使得所述脉冲激光所形成的激光热处理的范围较大，可至少对所述连续激光所作用的待成形粉末进行加热。

所述脉冲激光输出的激光的周期及脉宽可根据成形层的厚度、连续激光的功率及/或接收用户的实时操控来调节，从而可通过对激光的周期及脉宽的调节来改变作用在所述待成形粉末熔化成形后的成形零件上的能量，进而控制所述待成形粉末熔化成形后的成形零件与成形的其他零件之间的温差，降低了已成形零件的应力，进而提高零件的致密度。

本实用新型通过预设的连续激光来对所述待成形粉末进行熔化成形，利用连续激光产生的高温和热积累对待成形粉末进行熔化成形，提高了打印效率。通过脉冲激光来对所述待成形粉末熔化成形后的成形零件进行热处理，降低了所述待成形粉末熔化成形后的成形零件的冷却速度，降低了所述待成形粉末熔化成形后的成形零件与成形的其他零件之间的温差，降低了已成形零件的应力，提高零件的致密度。通过调节脉冲激光的周期及脉宽的来改变作用在所述待成形粉末熔化成形后的成形零件上的能量，进而控制所述待成形粉末熔化成形后的成形零件与成形的其他零件之间的温差，从而进一步降低了已成形零件的应力，进而进一步提高零件的致密度。通过所述连续激光在成形面上形成的激光光斑小于所述脉冲激光在成形面上形成的激光光斑，使得所述连续激光在单位面积上产生的高温可快速将所述待成形粉末熔化，提高打印效率，同时，所述脉冲激光所形成的激光光斑环绕所述连续激光所形成的激光光斑，使得所述脉冲激光所形成的激光可至少对所述连续激光所熔化成形的待成形粉末进行加热。

实施例二

请参阅图4，为本实用新型第二实施例的3d打印装置的示意图。所述第二实施例的3d打印装置与第一实施例的3d打印装置相似，不同之处在于：第二实施例的3d打印装置还包括辐射源80，具体地：

所述辐射源80设置在所述成形工作室10内，用于对所述待成形粉末熔化成形后的成形零件或者所述成形缸21进行加热，来对所述待成形粉末熔化成形后的成形零件进行热处理。所述辐射源80可为红外、半导体激光等光源。通过所述辐射源80，可进一步降低所述待成形粉末熔化成形后的成形零件与成形的其他零件之间的温差，进一步降低已成形零件的应力，进一步提高零件的致密度。

请参考图5，为本实用新型第二实施例的激光熔化成形方法的流程图。所述激光熔化成形方法应用于本实用新型第二实施例的3d打印装置。所述激光熔化成形方法包括：

s501：控制铺粉装置在成形工作台上铺设待成形粉末。

第二实施例的步骤s501与第一实施例的步骤s301相似，步骤s501的具体描述请参阅第一实施例中对步骤s301的详细描述，在此不进行赘述。

s502：控制预设的连续激光对所述待成形粉末进行熔化成形。

第二实施例的步骤s502与第一实施例的步骤s302相似，步骤s502的具体描述请参阅第一实施例中对步骤s302的详细描述，在此不进行赘述。

s503：控制脉冲激光跟随所述预设的连续激光来对所述待成形粉末熔化成形后的成形零件进行热处理，所述脉冲激光的周期及脉宽根据成形层的厚度、连续激光的功率及/或接收用户的实时操控来调节。

第二实施例的步骤s503与第一实施例的步骤s303相似，步骤s503的具体描述请参阅第一实施例中对步骤s303的详细描述，在此不进行赘述。

s504：通过设置在成形工作室内的辐射源对所述待成形粉末熔化成形后的成形零件或者成形缸进行加热，来对所述待成形粉末熔化成形后的成形零件进行热处理。

所述辐射源可为红外、半导体激光等光源。通过所述辐射源，可进一步降低所述待成形粉末熔化成形后的成形零件与成形的其他零件之间的温差，进一步降低已成形零件的应力，进一步提高零件的致密度。

可以理解的是，所述激光熔化成形方法不仅局限于上述的顺序，还可有其他变形，例如，所述步骤s504的位置与所述步骤s503的位置互换，所述步骤s504位于所述步骤s503之前。

本实用新型通过预设的连续激光来对所述待成形粉末进行熔化成形，利用连续激光产生的高温和热积累对待成形粉末进行熔化成形，提高了打印效率。通过脉冲激光来对所述待成形粉末熔化成形后的成形零件进行热处理，降低了所述待成形粉末熔化成形后的成形零件的冷却速度，降低了所述待成形粉末熔化成形后的成形零件与成形的其他零件之间的温差，降低了已成形零件的应力，提高零件的致密度。通过调节脉冲激光的周期及脉宽的来改变作用在所述待成形粉末熔化成形后的成形零件上的能量，进而控制所述待成形粉末熔化成形后的成形零件与成形的其他零件之间的温差，从而进一步降低了已成形零件的应力，进而进一步提高零件的致密度。通过所述连续激光在成形面上形成的激光光斑小于所述脉冲激光在成形面上形成的激光光斑，使得所述连续激光在单位面积上产生的高温可快速将所述待成形粉末熔化，提高打印效率，同时，所述脉冲激光所形成的激光光斑环绕所述连续激光所形成的激光光斑，使得所述脉冲激光所形成的激光可至少对所述连续激光所熔化成形的待成形粉末进行加热。通过所述辐射源，可进一步降低所述待成形粉末熔化成形后的成形零件与成形的其他零件之间的温差，进一步降低已成形零件的应力，进一步提高零件的致密度。

实施例三

请参阅图6，为本实用新型第三实施例的3d打印装置的示意图。所述第三实施例的3d打印装置与第一实施例的3d打印装置相似，不同之处在于：第三实施例的3d打印装置还包括加热装置90，具体地：

所述加热装置90设置在所述成形缸基台211上，用于对所述成形缸基台211上的已成形零件进行热处理。其中，所述已成形零件包括所述待成形粉末熔化成形后的成形零件及成形的其他零件。所述加热装置90可为电加热元件，例如电热丝、镍铬丝、ptc电热元件、电热涂料等。在本实施例中，所述加热装置90为片状或板状等。通过所述加热装置90，可降低已成形零件与成形缸基台211之间的温差，进一步降低已成形零件的应力，进一步提高零件的致密度。

请参考图7，为本实用新型第三实施例的激光熔化成形方法的流程图。所述激光熔化成形方法应用于本实用新型第三实施例的3d打印装置。所述激光熔化成形方法包括：

s701：控制铺粉装置在成形工作台上铺设待成形粉末。

第二实施例的步骤s701与第一实施例的步骤s301相似，步骤s701的具体描述请参阅第一实施例中对步骤s301的详细描述，在此不进行赘述。

s702：控制预设的连续激光对所述待成形粉末进行熔化成形。

第二实施例的步骤s702与第一实施例的步骤s302相似，步骤s702的具体描述请参阅第一实施例中对步骤s302的详细描述，在此不进行赘述。

s703：控制脉冲激光跟随所述预设的连续激光来对所述待成形粉末熔化成形后的成形零件进行热处理，所述脉冲激光的周期及脉宽可根据成形层的厚度、连续激光的功率及/或接收用户的实时操控来调节。

第二实施例的步骤s703与第一实施例的步骤s303相似，步骤s703的具体描述请参阅第一实施例中对步骤s303的详细描述，在此不进行赘述。

s704：通过设置在成形缸基台上的加热装置对所述成形缸基台上的已成形零件进行热处理。

所述加热装置可为电加热元件，例如电热丝、镍铬丝、ptc电热元件、电热涂料等。所述加热装置为片状或板状等。通过所述加热装置，可降低已成形零件与成形缸基台之间的温差，进一步降低已成形零件的应力，进一步提高零件的致密度。

可以理解的是，所述激光熔化成形方法不仅局限于上述的顺序，还可有其他变形，例如，所述步骤s704的位置与所述步骤s703的位置互换，所述步骤s704位于所述步骤s703之前。

本实用新型通过预设的连续激光来对所述待成形粉末进行熔化成形，利用连续激光产生的高温和热积累对待成形粉末进行熔化成形，提高了打印效率。通过脉冲激光来对所述待成形粉末熔化成形后的成形零件进行热处理，降低了所述待成形粉末熔化成形后的成形零件的冷却速度，降低了所述待成形粉末熔化成形后的成形零件与成形的其他零件之间的温差，降低了已成形零件的应力，提高零件的致密度。通过调节脉冲激光的周期及脉宽的来改变作用在所述待成形粉末熔化成形后的成形零件上的能量，进而控制所述待成形粉末熔化成形后的成形零件与成形的其他零件之间的温差，从而进一步降低了已成形零件的应力，进而进一步提高零件的致密度。通过所述连续激光在成形面上形成的激光光斑小于所述脉冲激光在成形面上形成的激光光斑，使得所述连续激光在单位面积上产生的高温可快速将所述待成形粉末熔化，提高打印效率，同时，所述脉冲激光所形成的激光光斑环绕所述连续激光所形成的激光光斑，使得所述脉冲激光所形成的激光可至少对所述连续激光所熔化成形的待成形粉末进行加热。通过所述加热装置，可降低已成形零件与成形缸基台之间的温差，进一步降低已成形零件的应力，进一步提高零件的致密度。

实施例四

请参阅图8，为本实用新型第四实施例的3d打印装置的示意图。所述第四实施例的3d打印装置与第一实施例的3d打印装置相似，不同之处在于：第四实施例的3d打印装置还包括冷却装置，具体地：

所述冷却装置为气冷装置110及/或水冷装置120。在本实施例中，所述冷却装置为气冷装置110及水冷装置120。所述气冷装置110为设置在所述气体循环净化回路53上的气体热交换器。所述气体热交换器用于对所述成形工作室内的气体进行循环冷却。所述水冷装置120包括冷却通道121、驱动装置122及水冷散热器123。所述冷却通道121设置在所述成形工作室10的壁内。在本实施例中，所述冷却通道121在所述成形工作室10的壁内均匀分布。在其他实施例中，所述冷却通道121均匀分布在所述成形工作室10的上半部分壁内。所述冷却通道121包括冷却液入口124及冷却液出口125。所述冷却液入口124用于供注入冷却液至所述冷却通道121，所述冷却液出口125用于供所述冷却液从所述冷却通道121中流出。所述驱动装置122及所述水冷散热器123设置在所述成形工作室外。所述驱动装置122与所述冷却液入口124及所述水冷散热器123，或者所述冷却液出口125及所述水冷散热器123连接，用于驱动所述冷却液在所述冷却通道121中循环。所述水冷散热器123与所述驱动装置122及所述冷却液出口125，或者所述驱动装置122及所述冷却液入口124连接，用于对经过所述水冷散热器123的冷却液进行降温。所述冷却液可为水及/或乙醇等液体。所述水冷装置用于通过将成形工作室内的热量通过所述成形工作室10的壁传导至所述冷却通道121中的冷却液，驱动所述冷却液循环流动，并通过成形工作室外的水冷散热器123对所述冷却液降温，从而带走所述成形工作室内的热量，降低了成形工作室10室内的温度，防止成形工作室10气压过高所导致的成形工作室10变形甚至爆裂。

请参考图9，为本实用新型第四实施例的激光熔化成形方法的流程图。所述激光熔化成形方法应用于本实用新型第四实施例的3d打印装置。所述激光熔化成形方法包括：

s901：控制铺粉装置在成形工作台上铺设待成形粉末。

第二实施例的步骤s901与第一实施例的步骤s301相似，步骤s901的具体描述请参阅第一实施例中对步骤s301的详细描述，在此不进行赘述。

s902：控制预设的连续激光对所述待成形粉末进行熔化成形。

第二实施例的步骤s902与第一实施例的步骤s302相似，步骤s902的具体描述请参阅第一实施例中对步骤s302的详细描述，在此不进行赘述。

s903：控制脉冲激光跟随所述预设的连续激光来对所述待成形粉末熔化成形后的成形零件进行热处理，所述脉冲激光的周期及脉宽可根据成形层的厚度、连续激光的功率及/或接收用户的实时操控来调节。

第二实施例的步骤s903与第一实施例的步骤s303相似，步骤s903的具体描述请参阅第一实施例中对步骤s303的详细描述，在此不进行赘述。

s904：通过设置在气体循环净化回路上的气体热交换器来对所述成形工作室内的气体进行循环冷却，及/或通过设置在成形工作室的壁内的冷却通道及所述成形工作室外的驱动装置及水冷散热器带走所述成形工作室内的热量。

在本实施例中，所述冷却通道在所述成形工作室的壁内均匀分布。在其他实施例中，所述冷却通道在所述成形工作室的上半部分壁内均匀分布。所述冷却通道包括冷却液入口及冷却液出口。所述冷却液入口用于供注入冷却液至所述冷却通道，所述冷却液出口用于供所述冷却液从所述冷却通道中流出。所述驱动装置与所述冷却液入口及所述水冷散热器，或者所述冷却液出口及所述水冷散热器连接，用于驱动所述冷却液在所述冷却通道中循环。所述水冷散热器与所述驱动装置及所述冷却液出口，或者所述驱动装置及所述冷却液入口连接，用于对经过所述水冷散热器的冷却液进行降温。所述冷却液可为水及/或乙醇等液体。所述水冷装置用于通过将所述成形工作室内的热量通过所述成形工作室的壁传导至所述冷却通道中的冷却液，驱动所述冷却液循环流动，并通过成形工作室外的水冷散热器对所述冷却液降温，从而带走所述成形工作室内的热量，降低了成形工作室室内的温度，防止成形工作室气压过高所导致的成形工作室变形甚至爆裂。

可以理解的是，所述激光熔化成形方法不仅局限于上述的顺序，还可有其他变形，例如，所述步骤s904可位于所述步骤s901、所述步骤s902或者所述步骤s903之前。

本实用新型通过预设的连续激光来对所述待成形粉末进行熔化成形，利用连续激光产生的高温和热积累对待成形粉末进行熔化成形，提高了打印效率。通过脉冲激光来对所述待成形粉末熔化成形后的成形零件进行热处理，降低了所述待成形粉末熔化成形后的成形零件的冷却速度，降低了所述待成形粉末熔化成形后的成形零件与成形的其他零件之间的温差，降低了已成形零件的应力，提高零件的致密度。通过调节脉冲激光的周期及脉宽的来改变作用在所述待成形粉末熔化成形后的成形零件上的能量，进而控制所述待成形粉末熔化成形后的成形零件与成形的其他零件之间的温差，从而进一步降低了已成形零件的应力，进而进一步提高零件的致密度。通过所述连续激光在成形面上形成的激光光斑小于所述脉冲激光在成形面上形成的激光光斑，使得所述连续激光在单位面积上产生的高温可快速将所述待成形粉末熔化，提高打印效率，同时，所述脉冲激光所形成的激光光斑环绕所述连续激光所形成的激光光斑，使得所述脉冲激光所形成的激光可至少对所述连续激光所熔化成形的待成形粉末进行加热。通过所述气冷装置，可对所述成形工作室内的气体进行循环冷却，及/或通过所述水冷装置，可带走所述成形工作室内的热量。

本技术领域的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本实用新型，而并非用作为对本实用新型的限定，只要在本实用新型的实质精神范围之内，对以上实施例所作的适当改变和变化都落在本实用新型求保护的范围之内。