(19)国家知识产权局 (12)实用新型专利 (10)授权公告 号 (45)授权公告日 (21)申请 号 202122602866.8 (22)申请日 2021.10.28 (73)专利权人 华南理工大 学 地址 510640 广东省广州市天河区五山路 381号 (72)发明人 王迪　邓国威　刘振宇　张宝彤　 杨永强　卫洋　胡伟南　 (74)专利代理 机构 广州市华学知识产权代理有 限公司 4 4245 专利代理师 蔡克永 (51)Int.Cl. B23K 26/082(2014.01) B23K 26/0622(2014.01) B23K 26/70(2014.01) B33Y 10/00(2015.01)(ESM)同样的发明创造已同日申请发明 专利 (54)实用新型名称 一种超快与连续激光增减材及激光强化制 备装置 (57)摘要 本实用新型公开了一种超快与连续激光增 减材及激光强化制备装置； 该装置包括密封工作 腔、 激光器， 以及计算机系统， 密封工作腔内设置 有吸附器、 送粉器、 Y轴导轨、 第二X轴导轨、 粉料 罐。 制造的过程中， 在完成当前层的主材料区域 之后， 利用超 快激光精确加工出每一成型层中预 期添加副材料的区域， 利用真空吸附器清除该区 域内的主材料粉末与杂质， 在该区域内通过超声 振动送粉器精确、 定量填充副材料粉末后使用连 续激光成型放置的副材料， 之后对 该成型层内和 轮廓上可能出现的缺陷进行烧蚀修整， 随后通过 激光冲击强化修复该成型层的缺陷、 改善其残余 应力情况、 并提升其性能和质量， 提高异质材料 零件的尺寸精度、 材 料布局精度和性能。 权利要求书2页 说明书8页 附图3页 CN 216656735 U 2022.06.03 CN 216656735 U 1.一种超快与连续激光增减材及激光强化制备装置， 包括密封工作腔(19)、 激光器， 以 及计算机系统(10)； 其特 征在于： 所述密封 工作腔(19)内设置有吸附器(5)、 送粉器(6)、 Y轴导轨(8)、 第二X轴导轨(9)； 所述第二X轴导轨(9)安装于密封工作腔(19)内侧壁， Y轴导轨(8)与第二X轴导轨(9)滑 动连接， Y轴导轨(8)沿着第二X轴导轨(9)轨迹移动； 所述吸附器(5)和送粉器(6)安装在Y轴 导轨(8)上， 并沿着Y轴导轨(8)轨 迹移动。 2.根据权利要求1所述超快与连续激光增减材及激光强化制备装置， 其特征在于： 所述 激光器包括： 超快激光器(12)、 超快激光扩束准直器(13)、 连续激光器(14)、 连续激光扩束 准直器(15)、 X ‑Y轴扫描振镜组及控制器(16)、 短脉冲激光扩束准直器(17)和短脉冲激光器 (18)； 所述超快激光器(12)的光路连接顺序为： 超快激光器(12)发出的超快激光束， 经过超 快激光扩束准直器(13)射入X ‑Y轴扫描振镜组及控制器(16)， 在经过振镜组反射后射出作 用在成型 缸(3)内的零件加工区域； 连续激光器(14)的光路连接顺序为： 连续激光器(14)发出的连续激光束， 经过连续激 光扩束准直器(15)射入X ‑Y轴扫描振镜组及控制器(16)， 在经过振镜组反射后射出作用在 成型缸(3)内的零件加工区域； 短脉冲激光器(18)的光路连接顺序为： 短脉冲激光器(18)发出的短脉冲激光束， 经过 短脉冲激光扩束准直器(17)射入X ‑Y轴扫描振镜组及控制器(16)， 在经过振镜组反射后射 出作用在成型 缸(3)内的零件加工区域。 3.根据权利要求2所述超快与连续激光增减材及激光强化制备装置， 其特征在于， 所述 密封工作腔(19)内还设置有： 铺粉车(1)、 粉料缸(2)、 落粉槽(21)、 第一X轴导轨(20)； 密封 工作腔(19)外 部设有储 粉罐(4)； 所述铺粉车(1)由第一X轴导轨(20)搭 载， 并沿着第一X轴导轨(20)轨 迹移动； 所述落粉槽(21)通过 管道与储 粉罐(4)连接； 所述 落粉槽(21)与成型 缸(3)相邻； 所述密封 工作腔(19)的两侧分别通过进/出 管路与外 部的气体 循环过滤装置(7)连接； 所述粉料 缸(2)与成型 缸(3)相邻， 位于密封 工作腔(19)内底面。 4.根据权利要求3所述超快与连续激光增减材及激光强化制备装置， 其特征在于： 所述 超快激光器(12)发出的激光束的波长为1030nm， 脉冲宽度为100ns～100 fs， 频率为1kHz～ 1MkHz， 最大功率 为100W， 激光聚焦光斑直径为20 μm； 所述连续激光器(14)发出的激光束的波长为1064nm， 最大功率为500W， 激光聚焦光斑 直径为50 μm； 所述短脉冲激光器(18)发出的激光束的波长为1064nm， 脉冲宽度为5～20ns,频率为1 ～10Hz， 激光聚焦光斑直径为0.1～3m m。 5.根据权利要求4所述超快与连续激光增减材及激光强化制备装置， 其特征在于： 所述 超快激光器(12)、 连续激光器(14)及短脉冲激光器(18)之间设有切换开关； 该切换开关用 于选择性开启或者关闭超快激光器(12)、 连续激光器(14)或者短脉冲激光器(18)， 使它们 各自单独作业。 6.根据权利要求5所述超快与连续激光增减材及激光强化制备装置， 其特征在于， 所述 超快激光器(12)、 连续激光器(14)、 短脉冲激光器(18)和X ‑Y轴扫描振镜组及控制器(16)，权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 216656735 U 2分别通过电讯连接计算机系统(10)。 7.根据权利要求6所述超快与连续激光增减材及激光强化制备装置， 其特征在于， 所述 吸附器(5)为真空吸附器。 8.根据权利要求7所述超快与连续激光增减材及激光强化制备装置， 其特征在于， 所述 送粉器(6)为超声振动送粉器。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 216656735 U 3