一种多束激光选区熔化和飞秒复合增减材光路系统的制作方法

本发明涉及激光3d打印及后处理领域，尤其涉及一种多束激光选区熔化和飞秒复合增减材光路系统。

背景技术：

1、目前，激光3d打印技术发展已相当成熟，但现有的激光3d打印设备存在无法对增材打印和减材修复进行高效复合的问题。即无法对增材打印和减材修复进行同时满足；而且就算将两者进行复合，也是使用纳秒激光进行减材修复，该光源加工尺寸一般较小，无法实现增材打印和减材修复的大尺寸、高效率、高精度复合加工，仅能实现增材打印光路和减材修复的单光路复合。

2、因此，针对上述现有技术中存在的问题，亟需提出相应的解决方案。

技术实现思路

1、本发明实施例提供了一种多束激光选区熔化和飞秒复合增减材光路系统，旨在解决现有技术方法中所存在的无法实现增材打印和减材修复的大尺寸、高效率、高精度复合加工的问题。

2、第一方面，本发明实施例提供了一种多束激光选区熔化和飞秒复合增减材光路系统，所述系统包括飞秒光纤激光器、连续光纤激光器、准直镜、扩束镜、振镜和聚焦透镜，所述飞秒光纤激光器、连续光纤激光器、扩束镜、振镜及聚焦透镜在激光传导方向上依次设置。

3、第二方面，本发明实施例提供了一种根据权利要求1所述的系统进行增减材复合加工的方法，其包括：

4、通过准直镜将飞秒光纤激光器和连续光纤激光器输出的发散光进行准直后，通过扩束镜扩束，得到飞秒减材光束和连续增材光束；

5、通过反射镜控制所述飞秒减材光束的光路传输方向，将其反射到分束器进行分束后，与所述连续增材光束共同进入二向色镜，或者，通过分束器将所述飞秒减材光束进行分束后，通过反射镜控制分束后的飞秒减材光束与所述连续增材光束共同进入二向色镜；

6、通过二向色镜分别对飞秒减材光束进行全透、对连续增材光束进行全反，经处理后的增、减材光路并向传输进入振镜，并通过聚焦透镜进行聚焦后输出，从而到达工作面进行复合加工。

7、本发明实施例提供了一种多束激光选区熔化和飞秒复合增减材光路系统。系统包括飞秒光纤激光器、连续光纤激光器、准直镜、扩束镜、振镜和聚焦透镜，飞秒光纤激光器、连续光纤激光器、扩束镜、振镜及聚焦透镜在激光传导方向上依次设置。

8、本申请采用全光纤型软激光光路结构，将光纤激光器输出的增、减材光束，通过准直镜和扩束镜进行光路调制，从而达到增、减材复合加工所要求的激光光源的目的；接着，将增、减材光束同时输入到高精度扫描振镜和高稳定聚焦透镜中，通过控制系统控制激光出光和扫描。本申请将增材光学系统和飞秒减材缺陷去除光学系统进行复合集成，结构紧凑、简单，而且操作便捷，经济实用性高。

技术特征：

1.一种多束激光选区熔化和飞秒复合增减材光路系统，其特征在于，所述系统包括飞秒光纤激光器、连续光纤激光器、准直镜、扩束镜、振镜和聚焦透镜，所述飞秒光纤激光器、连续光纤激光器、扩束镜、振镜及聚焦透镜在激光传导方向上依次设置。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括反射镜和二向色镜，

3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述系统包括分束器，

4.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述系统包括分束器，

5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述聚焦透镜下设置保护镜，通过所述保护镜将所述聚焦透镜、振镜与外部环境分离。

6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：温控水冷模块，

7.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述聚焦透镜的镜片材质采用熔融石英。

8.一种根据权利要求1所述的系统进行增减材复合加工的方法，其特征在于，所述方法包括：

技术总结
本发明公开了多束激光选区熔化和飞秒复合增减材光路系统，系统包括飞秒光纤激光器、连续光纤激光器、准直镜、扩束镜、振镜和聚焦透镜，飞秒光纤激光器、连续光纤激光器、扩束镜、振镜及聚焦透镜在激光传导方向上依次设置。本发明将增材光学系统和飞秒减材缺陷去除光学系统进行复合集成，结构紧凑、简单，而且操作便捷，经济实用性高。

技术研发人员：田晓琳,文晓难,胡佳伟,杨梦龙,罗宇恒,藏海周,李庆
受保护的技术使用者：西安空天机电智能制造有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15