本专利介绍了一种激光同轴熔丝增材装置与方法,属于激光增材制造技术。该技术通过分光透镜将激光分为内外两束环形光束,内部光束用于熔化材料,实现高效精准的增材制造。
背景技术
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增材制造技术又称为3D打印技术,近年来引起了众多学者的广泛关注。在众多增材制造的方法中,激光增材制造是制备性能优异金属构件的一种较为先进的制造方法,目前已广泛应用于航空航天、汽车、军事装备、医疗等领域。激光同轴熔丝增材技术采用环形光斑,丝材位于光斑内部,降低了增材扫描路径的方向局限性,提高了工艺稳定性及灵活性。
激光同轴熔丝增材时,激光峰值能量较高,使得熔池的温度梯度较大,容易形成柱状晶,增加了增材组织的各向异性。不仅如此,由于丝材温度较低,丝材进入熔池后需要完全熔化以保证较好的成型质量,降低了增材的效率。热丝激光增材的出现在一定程度上降低了激光的峰值能量,同时提高了增材的效率。但目前的热丝激光增材一般采用外加电流的方式,增加了工艺的复杂性。为了解决激光同轴熔丝增材过程峰值能量高、热丝增材工艺复杂的问题。亟需发明一种基于分光加热的激光同轴熔丝增材装置与方法,利用激光分光对丝材进行预热,降低了增材时激光的峰值温度,提高了增材的效率。
实现思路