[实用新型]激光与微波复合加工成型的装置

说明书

本实用新型公开了激光与微波复合加工成型的装置，包括激光发生系统、微波发生系统、真空系统、铺粉系统以及总控制器。所述激光发生系统包括激光器，所述激光器与激光振镜相连接，所述激光振镜固定在所述真空腔的正上方；所述微波发生系统与真空腔相连接；所述真空系统包括圆柱形真空腔、机械泵、扩散泵、泄气阀、PLC及压力传感器；所述铺粉系统包括储粉腔、粉末回收腔、工件升降台和铺粉刮刀，所述储粉腔内有粉末升降台，所述粉末升降台与工件升降台连接电动推杆上下运动，所述铺粉刮刀通过左右运动刮粉，所述真空腔通过阻波网与真空系统相连接。本实用新型能够实现微波与激光同步制造，通过微波预热粉末，提高激光熔化增材制造的质量与效率。

技术领域

本实用新型涉及一种激光与微波复合增材制造系统

背景技术

激光熔化增材制造技术是在激光束热作用下，使金属粉末完全熔化，经冷却后与金属固体焊合成型，通过层层叠加材料堆积出三维实体。在制造的过程中，由于工件急冷急热，容易造成内部残余热应力过大等诸多问题，因此传统的激光熔化增材制造需要进一步热处理。

实用新型内容

为了克服上述技术的不足，本实用新型提供了一种激光与微波复合加工成型的装置，在激光成型过程中，使基体与粉末保持在一定的温度，有效缓解急冷急热的加工状态，提高制造工件的性能。

为了解决上述的技术问题，本实用新型提供了一种激光与微波复合加工成型的装置，包括激光发生系统、微波发生系统、真空系统、铺粉系统以及总控制器；

所述真空系统包括圆柱形真空腔、机械泵、扩散泵、泄气阀、PLC及红外传感器、压力传感器；所述机械泵、扩散泵通过抽真空管与真空腔连接；所述泄气阀的一端连通真空腔，另一端延伸到真空腔外；所述红外传感器、压力传感器的一端连通真空腔，另一端通过PLC连接至总控制器；

所述激光发生系统包括激光器，所述激光器与激光振镜相连接，所述激光振镜固定在所述真空腔的正上方，所述激光振镜的下方还设置一激光透镜；

所述微波发生系统通过波导腔与真空腔相连接，并且所述波导腔连通真空腔的那一端设置有微波透镜；

所述铺粉系统包括储粉腔、粉末回收腔、工件升降台和铺粉刮刀，所述储粉腔内有粉末升降台，所述粉末升降台与工件升降台连接电动推杆后沿着上下方向往复运动，所述铺粉刮刀设置在储粉腔的开口外，并沿着左右方向往复运动刮粉；

所述真空腔内悬挂设有一保温腔，所述保温腔与粉末升降台的最高位置之间留有一定的高度形成让位空间，使得所述铺粉刮刀通过所述让位空间；所述保温腔的末端为开口端，所述工件升降台通过所述开口升入保温腔内；

所述真空腔通过阻波网与抽真空管相连接，所述阻波网阻挡微波进入抽真空管；所述真空腔通过激光透镜与激光发生系统相连接，所述真空腔通过微波透镜与微波发生系统相连接；所述总控制器与真空系统、激光发生系统、微波发生系统及真空腔系统相连接。

在一较佳实施例中：所述激光器与激光振镜通过光路连接，激光通过激光透镜透射到真空腔内的工作台面。

在一较佳实施例中：所述铺粉刮刀长度大于储粉腔长度。

在一较佳实施例中：所述铺粉刮刀长度大于工件升降台长度。

在一较佳实施例中：所述机械泵与扩散泵串联工作。

在一较佳实施例中：所述微波发生系统在真空腔内水平方向微波的范围可调，作为辅助热源对不同高度工件预热。

在一较佳实施例中：所述铺粉系统通过电动推杆启停高度差控制铺粉高度。

在一较佳实施例中：所述铺粉系统通过电动推杆的启停高度差控制粉末供给量。

相较于现有技术，本实用新型的技术方案具备以下有益效果：