[发明专利]阵列式旋转双棱镜3D打印设备及打印方法

权利要求书

1.一种阵列式旋转双棱镜3D打印设备，其特征在于，包括多个并列设置的旋转双棱镜打印单元，每个所述旋转双棱镜打印单元包括：

激光器(1)，其头部呈一定角度固定在激光器安装平台上，并经过与其连接的准直头(2)获得平行光输出；

旋转双棱镜(3)，与所述准直头 (2)相对设置，由一对共轴相邻排列的折射棱镜组成，能绕共同轴独立旋转改变光的传播方向，实现光束或视轴的指向调整；

光束指向控制系统，配置为控制电机(4)旋转双棱镜(3)的旋转角度，从而控制激光光束的偏转，使出射光束在一定偏转角范围内实现任意指向调整；以及

场镜(5)，与旋转双棱镜(3)相对设置，且在所述场镜(5)下方设置有打印平台(6)；

所述激光器(1)为一路或多路激光器；

所述激光器(1)为光纤激光器，与其连接的所述准直头(2)呈圆柱体；所述光纤激光器的头部呈90度垂直于打印平台(6)固定；

多路所述激光器(1)的头部组成单层或双层九宫格排列或六角形排列。

2.根据权利要求1所述的阵列式旋转双棱镜3D打印设备，其特征在于，所述旋转双棱镜(3)与控制电机(4)同轴安装，且所述旋转双棱镜(3)粘结在所述控制电机(4)的转子上。

3.根据权利要求1至2中任一项所述的阵列式旋转双棱镜3D打印设备，其特征在于，所述旋转双棱镜(3)中两个棱镜的顶角和材料相同。

4.权利要求1至3中任一项所述的阵列式旋转双棱镜3D打印设备的打印方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、将激光器(1)的头部呈一定角度固定在安装平台上，多路光束各自经过准直头 (2)后进入旋转双棱镜(3)，获得平行光输出；

S2、通过反向矢量光学精确解算路径法，控制电机(4)控制旋转双棱镜(3)的旋转角度，旋转双棱镜(3)折射改变光束传播方向，从而控制激光光束的偏转，使得出射光束在一定偏转角范围内实现任意指向调整；

S3、激光束经过对应的多组扩束准直和双棱镜扫描系统、多个聚焦系统后自多个出光口射出，由场镜(5)聚焦在打印平台(6)上；

S4、多个激光束同时对整个幅面进行单独/协同扫描加工，待当前层成型完毕之后，打印面下降一个层厚的高度，最终通过多个成型区域的协同叠加，扩大成型的工作面积。