[实用新型]一种用于多激光同轴送丝增材制造设备的激光装置

说明书

本实用新型提供了一种用于多激光同轴送丝增材制造设备的激光装置，所述激光装置的多个激光头沿着送丝器的周向排列，由激光头的喷嘴射出的激光与送丝器的中心轴有设定夹角，所述设定夹角的角度可调节，所述多个激光头的喷嘴射出的多束激光交汇于同一个光斑，所述光斑位于所述送丝器的中心轴上。激光装置的多个激光头沿着送丝器的周向排列，由激光头的喷嘴射出的激光与送丝器的中心轴有设定夹角，设定夹角的角度可调节，多个激光头的喷嘴射出的多束激光交汇于同一个光斑，光斑位于送丝器的中心轴上。本实用新型的增材制造设备能够在惰性气体密封的情况下，进行钛金属3D打印。

技术领域

本实用新型涉及增材制造技术领域，特别是一种用于多激光同轴送丝增材制造设备的激光装置。

背景技术

在激光增材制造或激光金属3D打印中，核心技术为激光能量光斑与材料输送的同步控制，通过材料输送装置将熔覆材料连续、准确、均匀的输送到加工位置的同时，使激光的能量光斑准确的作用与该位置，瞬间将熔覆材料熔化形成熔池，经由控制系统控制激光打印头和熔覆材料的输送机构同步运动，完成预定的打印工作。

目前材料的输送方式主要分为送粉式、铺粉式和送丝式。惰性气体密封环境主要应用在铺粉式设备上。送粉式在送粉量和均匀性上难以实现精确控制，而且加工过程中粉末的利用率较低，未完全熔化的粉末会粘附在工件表面，造成表面质量缺陷等问题。送丝式则能实现均匀连续的精确输送，有材料利用率高，清洁高效等优点。但是现有的控制方式无法实现精确的位置控制，会出现材料没有熔化或材料出现堆积问题，不能连续运行。

实用新型内容

本实用新型的一个目的是要提供一种用于多激光同轴送丝增材制造设备的激光装置，以配合解决在惰性气体密封的情况下，进行钛金属3D打印的问题。

特别地，本实用新型提供了一种用于多激光同轴送丝增材制造设备的激光装置，所述激光装置的多个激光头沿着送丝器的周向排列，由激光头的喷嘴射出的激光与送丝器的中心轴有设定夹角，所述设定夹角的角度可调节，所述多个激光头的喷嘴射出的多束激光交汇于同一个光斑，所述光斑位于所述送丝器的中心轴上。

优选的，所述激光头具有光纤接口和冷却通道，激光从所述光纤接口传输到所述喷嘴，所述冷却通道的进水口和出水口均与所述光纤接口位于同一端。

优选的，所述激光头具有用于调整聚焦镜位置的光斑调节旋钮，以调整光斑的大小。

优选的，所述激光头的内部为中空的保护腔体，所述激光头设置有用于向所述保护腔体通入惰性气体的进气装置。

优选的，所述激光头为小功率激光设备，所述激光头的数量至少为两个。

优选的，所述激光头通过螺杆可旋转连接于所述送丝器，所述螺杆与所述送丝器的中心轴相对垂直，以调整所述设定夹角的角度大小。

本实用新型多激光同轴送丝增材制造设备，由于运动机构总成的布局结构，特别是送丝器和激光头的组合方式，其对称式布局、结构稳定、占用空间小，从而使得光纤活动范围小、可保证激光的稳定性、保证高精度。

进一步地，本实用新型的激光装置，采用多路光路集成，通过光路角度调节旋钮实现多路光路的同心，每路激光头有按钮可调节光斑的大小，可使光斑均衡，质量稳定；间距均衡，可解决大功率激光头散热高问题；可调整打印前后位置，调整温差，解决增材过程中，由于温度温差过大引起的应力集中裂纹问题。

根据下文结合附图对本实用新型具体实施例的详细描述，本领域技术人员将会更加明了本实用新型的上述以及其他目的、优点和特征。

附图说明

后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本实用新型的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比例绘制的。附图中：