[发明专利]一种3D打印激光结烧器

说明书

本发明公开了一种3D打印激光结烧器，属于3D打印配件领域。本发明的一种3D打印激光结烧器，包括由下至上顺序连接的激光发生部，光束调节部和结烧头，所述光束调节部包括滤光模块，所述滤光模块通过角度调节模块与光束扩展棱镜相连。本发明的一种3D打印激光结烧器具有增加激光光束的光照面积，同时能够在光源出对光源的照射角度进行调整，降低对控制器移动速度、移动距离精确度的要求，能够更加灵活的对非规则平面进行结烧，降低使用成本，利于选择性激光加工大面积推广和应用的特点。

技术领域

本发明涉及一种烧结器，特别是一种3D打印激光结烧器。

背景技术

3D 打印是添加剂制造技术的一种形式，在添加剂制造技术中三维对象是通过连续的物理层创建出来的。3D打印机相对于其他的添加剂制造技术而言，具有速度快，价格便宜，高易用性等优点。目前典型的快速成型的方法有：光固化立体造型SLA(StereoLithography Apparatus)、分层物件制作LOM(Laminated ObjectManufacturing)、选择性激光烧结SLS(Selective Laser Sintering)和熔融沉积造型FDM(Fused Deposition Modeling)等。

选择性激光加工(SLS)又称选区激光烧结，是以CO₂激光器为能源，利用计算机控制红外激光束对非金属粉末、金属粉末或复合物的粉末薄层，以一定的速度和能龟密度按分层面的二维数据进行扣描烧结，层层堆积，最后形成成形件。由于SLS工艺具有粉末选材广泛、适用性广、制造工艺比较简单、成形精度高、无需支撑结构、可直接烧结零件等诸多优点，成为当前发展最快、最为成功的且已经商业化的RP方法之一，在现代制造业得到越来越广泛的重视。

现有的选择性激光加工装置由粉末缸、成型缸、激光器、计算机控制系统四部分组成。工作时，粉末缸活塞上升，先在基体上用滚筒均匀铺上一薄层金属粉末，并将其加热至略低于材料熔点，以减少热变形，并利于与前一层面的结合。然后，激光束在计算机控制光路系统的精确引导下，按照零件的分层轮廓有选择地进行烧结，使材料粉末烧结或熔化后凝固形成零件的一个层面，没有烧过的地方仍保持粉末状态，并可作为有悬臂的微结构下一层烧结的支撑。烧结完一层后，基体下移一个截面层厚，铺粉系统铺设新粉，计算机控制激光束再次扫描进行下一层的烧结。如此循环，层层叠加，就得到三维零件。最后，将未烧结的粉末回收至粉末缸中，取出成型件，再进行打磨、烘干等后处理工艺，最终形成满足要求的原形或制件。

但是现有的选择性激光加工装置仅通过计算机来控制激光的光路，通过计算机控制反射镜的翻转角度和翻转速度来实现对光路的控制，如专利号CN201310060577.7，发明名称：一种3D激光快速成型机，公开对光路的控制为光源控制器，同样是单纯靠计算机进行控制，这样的控制方法虽然快速有效，但是在精度上会有一定的偏差。激光光束的光照面积极小，需要在移动速度、移动距离上进行精准的控制，对控制反射镜翻转的控制器的稳定性要求极高，但是往往这样的高精度很难达到，容易出现重复结烧的现象，重复结烧会导致成品与预设产品之间的差异，更甚者可能会破坏材料而致使生产失败；这样的高精度设备不仅在生产上具有一定难度，生产成本奇高，同时维护成本、使用成本也很高，这样的装置并不利于选择性激光加工的大面积推广和应用。

发明内容

本发明的发明目的在于：针对上述存在的问题，提供一种增加激光光束的光照面积，同时能够在光源出对光源的照射角度进行调整，降低对控制器移动速度、移动距离精确度的要求，能够更加灵活的对非规则平面进行结烧，降低使用成本，利于选择性激光加工大面积推广和应用的3D打印激光结烧器。

本发明采用的技术方案如下：

本发明的一种3D打印激光结烧器，包括由下至上顺序连接的激光发生部，光束调节部和结烧头，所述光束调节部包括滤光模块，所述滤光模块通过角度调节模块与光束扩展棱镜相连。