一种基于粉末帘的激光捕捉增材制造装置及制造方法

    公开(公告)号:CN110722160A

    公开(公告)日:2020-01-24

    申请号:CN201911010000.9

    申请日:2019-10-23

    IPC分类号: B22F3/105 B33Y10/00 B33Y30/00

    摘要: 一种基于粉末帘的激光捕捉增材制造装置及制造方法,所述制造装置包括:激光发射单元,安装于机床或者机械手的运动机构上,且激光发射单元的出光口对准载粉气流形成的粉末帘,用于对载粉气流内的粉末进行激光照射;送粉单元,包括送粉部和载粉气控制部,其中送粉部的出粉口与载粉气控制部的送粉口管路连通;载粉气控制部包括载粉部和抽气部;送粉部、载粉气控制部与控制台电连接;以及控制台,用于控制送粉部和载粉气控制部工作以产生稳定流速的粉末帘,并对粉末帘进行激光照射;所述制造方法包括以下步骤:在激光头下方形成稳态流动的粉末帘;激光照射粉末颗粒,并在基材上产生熔池;向下运动的颗粒沉积在熔池内。本发明的有益效果是:避免粉末外漏,防止污染工件,可以在曲面上进行增材制造。

    一种安培力作用下的可控深度激光减材制造方法

    公开(公告)号:CN108098154B

    公开(公告)日:2019-12-24

    申请号:CN201711245972.7

    申请日:2017-12-01

    摘要: 一种安培力作用下的可控深度激光减材制造方法,包括以下步骤:(1)对待减材工件进行预处理;(2)将两个电极分别设置在待开槽区域的两端,将磁铁的两个磁极分别设置在待开槽区域的两侧;(3)在两个电极之间通入直流电流;两个磁极在待开槽区域形成磁场,控制电流方向和磁场方向,以确保电场和磁场产生的安培力的方向与待减材工件的重力方向相反;(4)开启激光器,同时从待开槽区域沿x轴方向的两侧自上而下向开槽区域倾斜喷射保护气,熔融的金属在安培力作用下脱离熔池,且在保护气的冲击作用下沿x轴方向的两侧排出,凹槽形成;(5)停止激光器、电场和磁场的作用,清理溢出的金属。

    一种激光熔覆用半开放式气氛保护及水冷装置

    公开(公告)号:CN110158080A

    公开(公告)日:2019-08-23

    申请号:CN201910499424.X

    申请日:2019-06-11

    IPC分类号: C23C24/10

    摘要: 一种激光熔覆用半开放式气氛保护及水冷装置,气氛保护箱通过支撑脚固定于实验台上;水冷组件固定于气氛保护箱的底部,水冷组件包括水冷基座、夹持部件,水冷基座内设有多个用于冷却基板的水流槽,在水冷基座上围绕水流槽设有橡胶垫圈,夹持部件将用于实验的基板固定在水冷基座上;吹气组件位于水冷组件上方,多个吹气组件呈扇形固定于气氛保护箱两侧的,每个吹气组件设有多个微型出气孔;气氛保护箱的顶部敞开,呈半开放式。采用本技术方案能有效细化激光熔覆组织的晶粒,减小基体材料的变形,并且在惰性气体能有效控制熔覆层的氧化与杂质污染,提高熔覆件综合性能。

    一种激光预处理与化学氧化复合制备钛合金表面仿生结构的方法

    公开(公告)号:CN106947965B

    公开(公告)日:2019-04-09

    申请号:CN201710128008.X

    申请日:2017-03-06

    IPC分类号: C23C22/64 C23C22/78

    摘要: 本发明公开了一种激光预处理与化学氧化复合制备钛合金表面仿生结构的方法,其特征在于所述方法为:利用激光扫描钛合金表面,获得激光预处理后的钛合金;将激光预处理后的钛合金放入无水乙醇中超声波清洗5min,冷水冲洗,室温下再用去离子水清洗3min,然后放入化学氧化液中,60‑80℃下浸泡10‑20min,空气中干燥数秒后,再用去离子水冲洗3min,获得表面具有仿生结构的钛合金;本发明结合选区激光熔化和化学氧化两种技术,可以高质量调控钛合金表面微纳多级孔洞,可以处理几何形态相对复杂的植入体,调控钛合金表层的组织,以及后续氧化层孔洞的大小,极大提高材料的生物活性和耐蚀性及植入体的使用寿命。

    一种永磁铁供磁的电-磁复合场协同激光熔覆装置

    公开(公告)号:CN106567072B

    公开(公告)日:2019-04-09

    申请号:CN201611014732.1

    申请日:2016-11-18

    IPC分类号: C23C24/10

    摘要: 一种永磁铁供磁的电‑磁复合场协同激光熔覆装置,包括激光熔覆部、支架部、电场部和磁场部;激光熔覆部包括激光器和送粉器,支架部包括落地架和沿底板,底板的两端可转动且可定位的设置在转动装置上,转动装置可沿z轴方向上下移动且定位的地设置在落地架上;第一调节板的远端可在底板上沿y轴方向移动并定位,第一调节板的近端与第二调节板的近端垂直相交,且第二调节板可在第一调节板上沿x轴方向移动并定位,基体的两端分别可移动且可定位的安装在第二调节板的远端上;电场部包括通过导线相连的电源、变组调压器、开关;磁场部包括可沿底板移动并定位的磁铁盒,磁场部还包括冷却装置。

    一种激光瞬时退火软化方法

    公开(公告)号:CN109182679A

    公开(公告)日:2019-01-11

    申请号:CN201811101876.X

    申请日:2018-09-20

    IPC分类号: C21D1/32 C21D1/34

    摘要: 一种激光瞬时退火软化方法,包括以下步骤:将待处理金属工件的外表面进行清洗、干燥预处理,然后将所述待处理金属工件固定在工作台上;所述待处理金属工件的熔点为T0℃,所述待处理金属工件的待处理区域的宽度为L0mm;所述矩形光斑的宽度为L mm,长度为d mm;激光温控温度为T=(T0-100)°,则设定所述激光器的激光扫描速度v,v=0.04639×e0.003795Tmm/s,且d/v≥0.8s;为确保所述激光光斑的轨迹覆盖待处理金属工件的待处理区域,设置激光光斑的扫描轨迹为多道平行直线扫描;开启所述激光器,使所述激光光斑按设定扫描速度v沿所述待处理金属工件的待处理区域进行扫描;停止所述激光器,冷却待处理金属工件。

    一种双流道汇聚式旁轴送粉喷嘴

    公开(公告)号:CN106119837B

    公开(公告)日:2018-10-23

    申请号:CN201610647107.4

    申请日:2016-08-08

    IPC分类号: C23C24/10

    摘要: 一种双流道汇聚式旁轴送粉喷嘴,包括从上到下依次水平叠设且相互固定的顶板、楔形板和底板;所述楔形板的大头端设有总流道,总流道的入口端外露于楔形板的侧面形成总入口;顶板与楔形板之间设有沿楔形板顶面延伸的上流道,底板与楔形板之间设有沿楔形板底面延伸的下流道,上流道的近端通过第一分流道与总流道的出口端相连通,下流道的近端通过第二分流道与总流道的出口端相连通,上流道的远端延伸至楔形板的小头端端面形成上流道出口,下流道的远端延伸至楔形板的小头端端面形成下流道出口。

    一种柔性自适应复合碳刷式电磁复合场同步激光熔覆装置

    公开(公告)号:CN107868958A

    公开(公告)日:2018-04-03

    申请号:CN201711246103.6

    申请日:2017-12-01

    IPC分类号: C23C24/10

    CPC分类号: C23C24/10

    摘要: 一种柔性自适应复合碳刷式电磁复合场同步激光熔覆装置,包括对待加工零件进行加工的电磁场同步耦合模块、驱动电磁场同步耦合模块移动的机械臂和产生激光的激光器;电磁场同步耦合模块包括激光头、电场部和磁场部;电场部包括两个磁场发生模块,电场部包括两组电场发生模块,磁场部和电场部均通过支撑结构固定架设在激光头的四周。本发明采用环形周布的四组线圈部,配合外部磁场电源实现磁场大小的连续可调,且其大小满足使用要求;铁芯头的尖头部设计,使加工表面磁场强度和线性度得到提高。支撑结构可确保电场和磁场的同步随动耦合。

    一种激光熔覆用磁场同步耦合模块

    公开(公告)号:CN107868957A

    公开(公告)日:2018-04-03

    申请号:CN201711245978.4

    申请日:2017-12-01

    IPC分类号: C23C24/10

    CPC分类号: C23C24/10

    摘要: 一种激光熔覆用磁场同步耦合模块,所述包括激光头和磁场部,所述磁场部包括两个沿输出管的径向分别设置在输出管前后两侧的磁场发生模块,所述磁场发生模块包括开口向下的U形铁芯,且U形铁芯的两端分别对应贯穿一组线圈部,两个U形铁芯位于同一侧的一端均与一个铁芯头相连,两个U形铁芯位于另一侧的一端均与另一个铁芯头相连,且两个铁芯头关于输出管的轴向对称。本发明采用环形周布的四组线圈部,配合外部磁场电源实现磁场大小的连续可调,且其大小满足使用要求;铁芯头的尖头部设计,使加工表面磁场强度和线性度得到提高。

    一种可提供稳态磁场辅助的爬壁式激光制造平台

    公开(公告)号:CN107838566A

    公开(公告)日:2018-03-27

    申请号:CN201711246102.1

    申请日:2017-12-01

    IPC分类号: B23K26/70 B23K26/08

    CPC分类号: B23K26/702 B23K26/0876

    摘要: 一种可提供稳态磁场辅助的爬壁式激光制造平台,包括框状的车架,所述车架水平架设在若干对滚轮对上,所述车架内设有激光头,且所述激光头的输出端垂直向下并直接指向用于承载所述车架的工作面;所述激光头沿y轴方向的左右两侧对称设有一组x轴移动装置,所述激光头沿x轴方向的前后两侧对称设有一组y轴移动装置,所述激光头沿x轴方向的前后两侧对称设有一组z轴移动装置。与传统的激光制造平台相比,本发明的适用范围大大增加,可满足不同使用场合,并且具有成本低、结构简单且携带方便等优点。