[发明专利]一种钛合金的激光3D打印方法及装置

权利要求书

1.一种钛合金的激光3D打印装置，包括氩气罐和氩气管，其特征在于，所述装置还包括打印控制柜、机器人、熔覆头、钛合金基板、钢板、密封腔、激光器、送粉器、送粉管和电源；所述钢板水平放置在密封腔内的台面上，被打印件钛合金基板放置在钢板上；所述熔覆头垂直安装在密封腔内钛合金基板的正上方，熔覆头的打印端朝下；所述密封腔上方设置了出口塞，所述密封腔侧边下方设置了氩气入口塞；由氩气罐引出的第三氩气管通过氩气入口塞进入密封腔，向密封腔施放氩气；由氩气罐引出的氩气管穿过出口塞连接第一氩气管和第二氩气管，以在熔覆头旁施放氩气；由送粉器引出的送粉管通过出口塞进入密封腔内，向熔覆头输送合金粉末；由激光器通过光纤经出口塞进入密封腔内，向熔覆头提供激光能量；密封腔上方安装有带械手的机器人；打印控制柜通过导线连接机器人，机械手一端抓住熔覆头，机器人通过控制器和机械手控制熔覆头在密封腔内的上下和左右移动；电源通过导线连接激光器，向激光器提供电源。

2.应用权利要求1所述的钛合金的激光3D打印装置的一种钛合金的激光3D打印方法，其特征在于，所述方法步骤如下：

（1）制备钛合金粉末，钛合金粉末的粒径范围为20-50µm；

（2）准备好钛合金的激光3D打印装置，保证密封腔内密闭；

（3）将所述钛合金粉末置于烘箱中，于100℃保温至烘干；

（4）将钛合金基体进行表面预处理：表面打磨、去污、干燥；

（5）将所述钛合金基体预热，放入3D打印装置的密封腔内；

（6）向密封腔内通入保护氩气；

（7）启动激光器，通过送粉器和送粉器管向钛合金基体均匀送入所述钛合金粉末，在激光束辐照下连续熔覆于基体表面，制备出1mm厚的熔覆层。

3.根据权利要求1所述的一种钛合金的激光3D打印装置，其特征在于，所述氩气罐、打印控制柜、送粉器、激光器和电源均安装设置在密封腔外。

4.根据权利要求2所述的一种钛合金的激光3D打印方法，其特征在于，所述激光器的激光光斑直径为2mm；激光器功率为1600W，激光扫描速率为600mm/min，送粉速率为0.8r/min。

5.根据权利要求2所述的一种钛合金的激光3D打印方法，其特征在于，所述激光器在钛合金基板聚焦激光束。