(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211044873.3 (22)申请日 2022.08.30 (71)申请人 重庆理工大 学 地址 400054 重庆市巴南区红光大道69号 (72)发明人 丁雪萍　 (74)专利代理 机构 重庆恩洲知识产权代理事务 所(特殊普通 合伙) 50263 专利代理师 熊传亚 (51)Int.Cl. B23K 26/342(2014.01) B23K 26/70(2014.01) (54)发明名称 一种杆件的激光连续液态界面增材制造方 法及装置 (57)摘要 本发明公开了一种杆件的激光连续液态界 面增材制造方法及装置， 该方法包括： 将用于承 载工件的基板水平设置， 并将 丝材从上方垂直于 基板； 调整激光激发装置的出射角， 使得发出的 激光斜向照射在丝材上； 开启激光激发装置， 所 述激光激发装置激发的激光功率为P； 丝材以速 度V1向下送丝， 基板以速度V2运动， 激光照射位 置保持不变， 使得丝材熔化在基板或已成形杆件 与丝材末端之间形成连续液态界面； 丝材保持以 速度V1向下送丝， 基板保持以速度V2运动， 激光 功率照射位置持续不变， 直到杆件达到目标长 度。 通过激光熔化丝材使 得丝材在基板或者已成 形杆件与丝材末端之间形成连续液态界面 以进 行杆件制造 。 权利要求书2页 说明书6页 附图3页 CN 115415670 A 2022.12.02 CN 115415670 A 1.一种杆件的激光连续液态界面增材制造方法， 其特征在于， 所述增材制造方法基于 一种杆件的增材制造装置， 所述增材制造装置包括： 水平设置用于承载工件的基板， 位于基 板正上方用于按垂 直于基板的方向供给丝材的送丝装置， 用于激发激光熔化丝材的激光激 发装置， 所述增材制造方法包括 步骤： 将用于承载工件的基板水平设置， 并将丝材从上方垂直于基板； 调整激光激发装置的 出射角， 使得发出的激光 斜向照射在丝材 上； 开启激光激发装置， 所述激光激发装置激发的激光功率为P； 丝材以速度V1向下送丝， 基板以速度V2运动， 激光照射位置保持不变， 使得丝材熔化在基板或已成形杆件与丝材末 端之间， 以形成连续液态界面； 丝材保持以速度V1向下送丝， 基板保持以速度V2移动， 激光功率照射位置持续不变， 直 到杆件达 到目标长度； 其中， 所述激光的功率P为140～16 0W； 当速度V1为 4～6mm/s时， 速度V 2为0.3～0.6m m/s； 当速度V1为6.5～8.5m m/s时， 速度V 2为0.7～1.2m m/s； 当速度V1为9 ～11mm/s时， 速度V 2为1～2.25mm/s。 2.根据权利要求1所述的一种杆件的激光连续液态界面增材制造方法， 其特征在于： 激 光和丝材之间的夹角为20 ° ‑60°， 和/或， 所述丝材为TC4 钛合金， 其直径为0.4～1.2m m。 3.根据权利要求1所述的一种杆件的激光连续液态界面增材制造方法， 其特征在于： 所 述激光激发装置 激发的激光 为环列式激光束， 所述丝材位于环列式激光束正中。 4.根据权利要求1所述的一种杆件的激光连续液态界面增材制造方法， 其特征在于： 所 述增材制 造装置还包括： 用于监控丝材熔化状态的监控系统， 所述监控系统包括高速摄像 机、 红外热像仪以及位移传感器； 相应地， 所述增材制造方法还包括步骤： 上位机根据所述 监控系统所采集的监控数据， 分别调整所述基板和所述送丝装置的运动速度和送丝 速度。 5.一种杆件的激光连续液态界面增材制造装置， 其特征在于： 包括水平设置用于承载 杆件的基板、 位于基板正上方用于按垂直于基板的方向供给丝材 的送丝装置、 用于激发激 光熔化丝材的激光激发装置， 以及用于驱动所述基板上 下运动的竖直驱动机构， 其中， 所述竖直驱动机构包括丝杠， 所述丝杠上设置有与丝杠螺纹配合的小车， 所述基板固 定在小车 上； 还包括为小车导向的导向杆， 所述丝杠由电机带动旋转。 6.根据权利要求5所述的一种杆件的激光连续液态界面增材制造装置， 其特征在于： 所 述送丝装置包括用于 收纳丝材 的绞盘， 所述绞盘下方并排设置有一对送丝辊轮； 所述送丝 辊轮下方竖直设置有导丝管。 7.根据权利要求5所述的一种杆件的激光连续液态界面增材制造装置， 其特征在于： 所 述绞盘与送丝辊轮之间设置有矫 直器。 8.根据权利要求6所述的一种杆件的激光连续液态界面增材制造装置， 其特征在于： 所 述送丝辊轮由直 流电机带动， 所述 直流电机由PID控制器控制。 9.根据权利要求5所述的一种杆件的激光连续液态界面增材制造装置， 其特征在于： 还 包括用于监控丝材熔化状态的监控系统， 所述监控系统包括高速摄像机、 红外热像仪以及 位移传感器。 10.根据权利要求9所述的一种杆件的激光连续液态界面增材制造装置， 其特征在于：权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115415670 A 2所述基板和送丝装置与上位机连接， 由上位机控制运动速度和送丝 速度。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115415670 A 3