[实用新型]用于提高增材制造效率的加工系统

说明书

本实用新型涉及一种用于提高增材制造效率的加工系统，本加工系统包括：激光模块、衰减器、光学模组、振镜扫描模块，以及光学模组驱动机构；所述激光模块发出的激光经衰减器进行衰减后，通过光学模块进行准直聚焦后，输出至振镜扫描模块；其中所述光学模组驱动机构适于驱动光学模组进行移动，通过改变衰减器与光学模组之间的距离，以控制从光学模组中输出的激光光斑大小，即所述振镜扫描模块适于根据激光光斑大小对成型件的相应轮廓区域进行打印；本实用新型在增材制造过程中通过控制衰减器与光学模组之间的距离，以改变输出激光光斑大小，保证了增材制造过程中增材在单位面积成型所需能量不变，提高了增材制造尺寸零件的加工效率。

技术领域

本实用新型涉及一种激光打印领域，尤其涉及一种用于提高增材制造效率的加工系统。

背景技术

金属SLM/SLS技术因对产品三维结构快速制造，且设计自由无干涉，被广泛应用于新产品开发、单件小批量制造，在工业应用领域得到很高的认可和快速的发展。目前，市场上主流的金属SLM/SLS设备通过“激光器+振镜”组成光路系统，配合刮刀、成型缸和供粉缸的伺服运动进行增材制造，但是因激光光斑较小、伺服运动周期较长、单层层厚设置为微米级等因素，导致增材制造零件成型效率低下，这是制约增材制造技术发展的痛点之一。

在伺服结构上去除供粉缸以缩短伺服运动周期，在单次打印中，打印零件面积相对于成型缸的面积占比较低的情况下，能大幅度提升成型效率，但在打印零件的面积较大时，效率提升不明显；多光路激光增材制造在打印大型零件，比如“米”级零件时，能大幅度提高加工效率，但在多光路激光增材制造过程中，光路之间的搭接区域有明显的搭接痕迹，造成力学性能较差，需要通过后期处理以去除。

因此，亟需开发一种新的用于提高增材制造效率的加工系统，以解决上述问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种用于提高增材制造效率的加工系统，以解决传统增材制造过程中激光光斑不能改变造成制造效率低下的问题。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种用于提高增材制造效率的加工系统，其包括：激光模块、衰减器、光学模组、振镜扫描模块，以及光学模组驱动机构；所述激光模块发出的激光经衰减器进行衰减后，通过光学模块进行准直聚焦后，输出至振镜扫描模块；其中所述光学模组驱动机构适于驱动光学模组进行移动，通过改变衰减器与光学模组之间的距离，以控制从光学模组中输出的激光光斑大小，即所述振镜扫描模块适于根据激光光斑大小对成型件的相应轮廓区域进行打印。

进一步，所述激光模块包括：激光器；所述激光器适于发出脉冲激光。

进一步，所述激光模块包括：若干激光器、分光镜；各激光器适于分别发出相应波长、频率的脉冲激光，并选择任一激光器发出的脉冲激光通过所述分光镜输出至衰减器中。

进一步，通过相应反射镜改变对应激光器的发射路径，以控制各路脉冲激光进入分光镜后同轴进入衰减器。

进一步，所述光学模块包括：准直透镜和聚焦透镜；从所述衰减器射出衰减后的激光通过准直透镜后变成准直激光，并经过聚焦透镜进行聚焦。

进一步，所述光学模组驱动机构包括：连接所述光学模块基座的丝杆和控制丝杆移动的伺服电机；所述伺服电机适于带动丝杆进行位移，以使光学模块移动至相应位置，即通过控制所述衰减器和聚焦透镜之间的焦距，以控制从聚焦透镜输出的激光光斑大小。

本实用新型的有益效果是，本实用新型在增材制造过程中通过控制衰减器与光学模组之间的距离，以改变输出激光光斑大小，保证了增材制造过程中增材在单位面积成型所需能量不变，提高了增材制造尺寸零件的加工效率，并克服了传统增材制造过程中激光光斑不能改变造成制造效率低下的问题。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。