成果介绍
本实用新型属于先进制造技术领域,并具体公开了环形/框形金属零件的高效率高精度SLM成形装置,其包括环形/框形成形缸、环形/框形基板和扫描加工阵列,基板布置在成形缸内,扫描加工阵列位于成形缸上方,其包括多个扫描加工单元,多个扫描加工单元的有效扫场之和覆盖成形缸的上表面,或通过多个扫描加工单元的移动使得它们的有效扫场之和覆盖成形缸的上表面;扫描加工单元用于同时或交替输出高功率、大光斑激光束与中/低功率、中/小光斑激光束,以利用高功率、大光斑激光束实现高效率SLM成形,利用中/低功率、中/小光斑激光束实现高精度SLM成形。本实用新型可实现大尺寸环形/框形金属零件的高效率、高精度、低成本SLM成形。
成果亮点
1、本实用新型通过设置同时或交替输出高功率、大光斑激光束与中/ 低功率、中/小光斑激光束的扫描加工单元,可在确保大尺寸环形/框形金属件成形效率的前提下,大幅提升成形精度;具体地说,高功率、大光斑激光束用于成形尺寸精度及表面粗糙度要求较低、允许后续机加工,且可以采用高功率、大光斑激光束成形的区域,可实现相应区域的高效率SLM成形;中/低功率、中/小光斑激光束用于成形尺寸精度或表面粗糙度要求较高,难以后续机加工,或者无法采用高功率、大光斑激光束成形的区域,可实现相应区域的高精度SLM成形。
2、本实用新型所提出的扫描加工单元结构灵活,既可采用单套扫描振镜系统,又可采用两套扫描振镜系统;扫描振镜系统既可是二轴振镜与 F-theta聚焦镜的组合,又可是动态聚焦振镜模块,灵活的结构组成可更好地满足不同应用背景/成本需求的客户。
3、本实用新型还对激光束的功率与光斑直径、成形缸缸壁与金属件激光熔覆层轮廓的间距、扫描加工单元激光束聚焦位置等重要参数进行了研究和设计,获得了优选参数,能够进一步发挥SLM装置在大尺寸环形/框形零件的高效率、高精度SLM成形方面的技术优势。
团队介绍
魏恺文;曾晓雁;李祥友;邓金凤;黄高;刘梦娜
魏恺文,1989年3月生,本科、博士均毕业于华中科技大学,目前任华中科技大学武汉光电国家研究中心副教授,研究方向为金属激光3D打印。
成果资料