[发明专利]一种用于激光增材构件内壁的增材-抛光一体化加工方法

权利要求书

1.一种用于激光增材构件内壁的增材-抛光一体化加工方法，其特征在于：具体包括如下步骤：

步骤(1)：确定增材制造过程激光加工头运动的三维建模模型：

步骤(2)：将激光器的激光参数调至增材加工所需参数，调整送粉设备的送粉速率，启动送粉设备和激光器，进行增材制造加工，运行至预设的断点，暂停；

步骤(3)：将激光器的激光参数调至激光抛光加工所需参数，调整增材零件的位置及角度，仅启动激光器，沿断点处用步骤(1)中预设的扫描路径对增材加工后的区域进行激光抛光加工；

步骤(4)：重复上述步骤(2)和步骤(3)，直至完成整个零件的增材加工及预设的表面抛光；

步骤(5)：取出增材制造的零件，完成后续的清洁处理；

所述三维建模模型是激光同轴送粉熔融沉积加工的激光加工头运动成型模型，并且在需要激光抛光加工的增材零件内表面按高度设置分段插入断点，并在各段断点之间插入激光抛光的扫描路径，最终用于增材-抛光一体化加工的三维建模模型。

2.根据权利要求1所述一种用于激光增材构件内壁的增材-抛光一体化加工方法，其特征在于：增材制造的零件材料是钢铁材料或有色金属及其合金。

3.根据权利要求1所述一种用于激光增材构件内壁的增材-抛光一体化加工方法，其特征在于：增材制造的零件材料是铸铁、钢、铝基、钛基、铜基、钴基及镍基合金。

4.根据权利要求1所述一种用于激光增材构件内壁的增材-抛光一体化加工方法，其特征在于：步骤(1)中的分段高度取决于步骤(3)中单次调整增材零件位置及角度所能实现的抛光加工区域大小，高度设置范围为1～10mm。

5.根据权利要求1所述一种用于激光增材构件内壁的增材-抛光一体化加工方法，其特征在于：步骤(2)中的激光参数设定为连续波激光器或脉冲激光器，激光波长为193nm～1070nm，激光功率为50W～3kW；对于脉冲激光器，脉宽为20ns～10ms，频率为10-10k Hz，对于激光加工头，送粉速率0.3～20g/min；扫描速度为1～20mm/s。

6.根据权利要求1所述一种用于激光增材构件内壁的增材-抛光一体化加工方法，其特征在于：步骤(3)中的激光参数设定为连续波激光器或脉冲激光器，激光波长为193nm～1070nm，激光功率为30～200W；对于脉冲激光器，脉宽为20ns～10ms，频率为10-10kHz，扫描速度为50～200mm/s。

7.根据权利要求1所述一种用于激光增材构件内壁的增材-抛光一体化加工方法，其特征在于：步骤(3)中调整增材零件的位置和角度取决于增材零件的几何参数以及激光加工头的外径、焦距；增材零件既不与激光加工头发生碰撞，也不遮挡激光对增材零件待抛光区域的抛光加工；将增材零件的位置调整至待抛光区域在激光加工头正下方，待抛光加工面与入射激光的夹角范围为50°～85°。