[发明专利]一种真空环境激光增材制造金属蒸发控制方法及装置

权利要求书

1.一种真空环境激光增材制造金属蒸发控制装置，包括装置本体，所述装置本体设置于真空腔内，其特征在于，

所述真空环境激光增材制造金属蒸发控制装置的控制方法包括以下步骤：

（1）预热金属丝材；

（2）激光发生器导出至少两束激光头，激光头位置以金属丝为中心轴，周向均匀环列分布，发射的激光经过准直扩束镜后，通过光束整形装置改变光束能量的空间分布，使得激光功率密度均匀分布；

（3）整形后的激光光斑汇聚于导丝口外金属丝材表面，激光功率在金属丝材表面均匀分布，利用整形后的激光光斑对金属丝材表面进行加热至熔化；

所述步骤（1）中预热金属丝材包括：

金属丝材由送丝机构经过准直轮送入导丝管，通过导丝管外侧高频电磁感应装置对金属丝材进行预热；

所述装置本体包括真空室、送丝系统、高频电磁感应加热装置、电磁加热温度控制系统、激光光束整形系统、熔体表面温度监测控制系统以及移动工作台；

所述送丝系统用于将金属丝材送入导丝管，所述高频电磁感应加热装置安装在所述导丝管外层，与所述导丝管之间通过电/热绝缘层隔开，以对金属丝材进行预热；

所述电磁加热温度控制系统线路连接所述高频电磁感应加热装置，用以控制金属丝材的预热温度；

所述激光发生器发生的激光光束经过准直扩束镜后，通过所述光束整形装置改变光束能量的空间分布；

所述熔体表面温度监测控制系统用于对熔体表面温度进行监控。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述高频电磁感应加热装置距离所述导丝管出口一定距离。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述高频电磁感应加热装置包括高频电磁感应线圈、线圈水冷装置、电 / 热绝缘层 ，导丝管。

4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于：所述导丝管采用耐高温陶瓷材料，其内部设置耐高温自润滑涂层。

5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述电磁加热温度控制系统是一个闭环的温度控制系统，包括计算机、测温装置、PID 控温装置及半导体变频器。

6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述金属丝材的预热温度低于金属丝熔点50~80摄氏度。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于：所述激光光束经过整形后光斑功率密度呈均匀分布。

8.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述激光发生器至少发生两路的多路环形激光光束，激光光束以金属丝为中心轴，周向均匀环列分布。