CN110102763A - 一种激光打印装置 - Google Patents

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Abstract

本发明属于激光技术应用领域，尤其涉及一种激光打印装置，线光斑振动振镜与振动电机的输出部连接，振动电机用于带动线光斑振动振镜振动。阵列激光源用于发射多束激光，线光斑振动振镜和场镜依次设置在激光的光路上，多束激光依次通过线光斑振动振镜的振动以及场镜的聚焦，在待激光打印的目标物体上形成线状激光光斑，线状激光光斑用于对目标物体进行激光打印。本发明的激光打印装置，能够发射线状激光光斑，并通过线状激光光斑对待激光打印的目标物体进行激光打印，解决了现有技术中通过点光斑打印的方式，系统能量分布不均匀，能量密度低，而且逐点扫描打印效率低、打印设备昂贵、打印成本高的问题，提高了激光打印效率，降低了激光打印成本。

Description

一种激光打印装置
技术领域
本发明属于激光技术应用领域，尤其涉及一种激光打印装置。
背景技术
激光选区熔化技术是利用高能量激光束将设计好的二维截面上的金属合金粉末熔化，其熔化成形是由一个光斑通过扫描振镜形成预先设计的二维形状，由下而上逐层打印实体零件的一种金属增材制造技术，具有尺寸精度高、表面质量好、致密度高和材料浪费少的优势，已经成为增材制造技术在金属零件成型领域中的重要技术之一。但是目前的激光3D打印技术是光斑逐点扫描运动，其光斑速度慢、能量密度低等问题较为突出，而且打印效率低、打印设备昂贵、打印成本高是激光3D打印的主要瓶颈问题。
目前激光3D打印成形技术，主要是采用点光斑通过扫描振镜方式进行二维成形，选择合适的工艺参数，来快速获得金属零件。但是点光斑打印的方式，系统能量分布不均匀，能量密度低，而且逐点扫描打印效率低、打印设备昂贵、打印成本高。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于提供一种激光打印装置，旨在解决现有的激光打印装置打印效率低的问题。
为解决上述技术问题，本发明是这样实现的，一种激光打印装置，包括：阵列激光源、线光斑振动振镜、振动电机以及场镜，所述线光斑振动振镜与所述振动电机的输出部连接，所述振动电机用于带动所述线光斑振动振镜振动；
所述阵列激光源用于发射多束激光，所述线光斑振动振镜和所述场镜依次设置在激光的光路上，多束所述激光依次通过所述线光斑振动振镜的振动以及所述场镜的聚焦，在待激光打印的目标物体上形成线状激光光斑，所述线状激光光斑用于对所述目标物体进行激光打印。
进一步地，所述激光打印装置还包括：X轴扫描振镜和X轴振镜调节电机；
所述X轴扫描振镜设置在激光的光路上，并位于所述阵列激光源和所述线光斑振动振镜之间，所述X轴扫描振镜和所述X轴振镜调节电机的输出部连接，所述X轴振镜调节电机用于调节所述X轴扫描振镜的角度。
进一步地，所述激光打印装置还包括：Y轴扫描振镜和Y轴振镜调节电机；
所述Y轴扫描振镜设置在激光的光路上，并位于所述X轴扫描振镜和所述线光斑振动振镜之间，所述Y轴扫描振镜和所述Y轴振镜调节电机的输出部连接，所述Y轴振镜调节电机用于调节所述Y轴扫描振镜的角度。
进一步地，所述激光打印装置还包括：整形装置；
所述整形装置设置在激光的光路上，并位于所述阵列激光源和所述X轴扫描振镜之间，用于对所述激光进行准直及整形。
进一步地，所述激光打印装置还包括：控制器，所述控制器分别与阵列激光源、振动电机、X轴振镜调节电机、Y轴振镜调节电机电性连接；
所述控制器控制所述阵列激光源发射激光以及控制发射激光的数量，控制所述振动电机调节所述线光斑振动振镜的振动频率，控制所述X轴振镜调节电机调节所述X轴扫描振镜的角度，控制所述Y轴振镜调节电机调节所述Y轴扫描振镜的角度。
进一步地，所述线状激光光斑中的各激光光斑的光斑形状大小、光斑能量相同。
进一步地，所述阵列激光源包括：激光源及分光器，所述激光源发射主激光，所述分光镜对所述激光源发射的主激光进行分光处理，生成多束激光。
进一步地，所述阵列激光源包括：多个激光发射单元，多个所述激光发射单元用于发射多束所述激光。
本发明与现有技术相比，有益效果在于：本发明的一种激光打印装置，包括：阵列激光源、线光斑振动振镜、振动电机以及场镜，线光斑振动振镜与振动电机的输出部连接，振动电机用于带动线光斑振动振镜振动。阵列激光源用于发射多束激光，线光斑振动振镜和场镜依次设置在激光的光路上，多束激光依次通过线光斑振动振镜的振动以及场镜的聚焦，在待激光打印的目标物体上形成线状激光光斑，线状激光光斑用于对目标物体进行激光打印。本发明的激光打印装置，能够发射线状激光光斑，并通过线状激光光斑对待激光打印的目标物体进行激光打印，解决了现有技术中通过点光斑打印的方式，系统能量分布不均匀，能量密度低，而且逐点扫描打印效率低、打印设备昂贵、打印成本高的问题，提高了激光打印效率，降低了激光打印成本。
附图说明
图1为本发明实施例的激光打印装置的结构示意图；
图2为本发明实施例中若干激光光斑形成线状激光光斑的示意图；
图3为激光源发射的主激光经过分光器形成多条激光的示意图。
在附图中，各附图标记表示：1、阵列激光源；11、激光源；12、分光器；2、线光斑振动振镜；3、振动电机；4、场镜；5、X轴扫描振镜；6、X轴振镜调节电机；7、Y轴扫描振镜；8、Y轴振镜调节电机；9、整形装置；100、激光；200、线状激光光斑；201、激光光斑；300、目标物体；400、主激光。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
请参阅图1和图2，为本发明实施例提供的激光打印装置，包括：阵列激光源1、线光斑振动振镜2、振动电机3以及场镜4，线光斑振动振镜2与振动电机3的输出部连接，振动电机3用于带动线光斑振动振镜2振动。阵列激光源1用于发射多束激光100，线光斑振动振镜2和场镜4依次设置在激光100的光路上，多束激光100依次通过线光斑振动振镜2的振动以及场镜4的聚焦，在待激光100打印的目标物体300上形成线状激光100光斑，线状激光100光斑用于对目标物体300进行激光打印。
本发明的激光打印装置，能够发射线状激光光斑，并通过线状激光光斑对待激光打印的目标物体进行激光打印，解决了现有技术中通过点光斑打印的方式，系统能量分布不均匀，能量密度低，而且逐点扫描打印效率低、打印设备昂贵、打印成本高的问题，提高了激光打印效率，降低了激光打印成本。
仍请参阅图1，激光打印装置还包括：X轴扫描振镜5和X轴振镜调节电机6。X轴扫描振镜5设置在激光100的光路上，并位于阵列激光源1和线光斑振动振镜2之间，X轴扫描振镜5和X轴振镜调节电机6的输出部连接，X轴振镜调节电机6用于调节X轴扫描振镜5的角度。激光打印装置还包括：Y轴扫描振镜7和Y轴振镜调节电机8。Y轴扫描振镜7设置在激光100的光路上，并位于X轴扫描振镜5和线光斑振动振镜2之间，Y轴扫描振镜7和Y轴振镜调节电机8的输出部连接，Y轴振镜调节电机8用于调节Y轴扫描振镜7的角度。通过调节X轴扫描振镜5和Y轴扫描振镜7的角度，能够调节线状激光光斑200的位置。
激光打印装置还包括：整形装置9。整形装置9设置在激光100的光路上，并位于阵列激光源1和X轴扫描振镜5之间，用于对激光100进行准直及整形，使射出的激光100的质量更好，使线状激光光斑200中的各激光光斑201的光斑形状大小、光斑能量相同。
激光打印装置还包括：控制器，控制器分别与阵列激光源1、振动电机3、X轴振镜调节电机6、Y轴振镜调节电机8电性连接。控制器控制阵列激光源1发射激光100以及控制发射激光100的数量，控制振动电机3调节线光斑振动振镜2的振动频率，控制X轴振镜调节电机6调节X轴扫描振镜5的角度，控制Y轴振镜调节电机8调节Y轴扫描振镜7的角度。
请参阅图3，阵列激光源1包括：激光源11及分光器12，激光源11发射主激光400，分光镜12对激光源发射的主激光400进行分光处理，生成多束激光100。当阵列激光源1包括激光源11及分光器12时，控制器用于控制激光源11发射激光，以及控制分光镜12生成激光100的数量，从而调节线状激光光斑200的长度。
于本发明另一实施例中，阵列激光源1包括：多个激光发射单元，多个激光发射单元用于发射多束激光100。此时，控制器用于控制其中一个或多个激光发射单元发射激光100，从而控制阵列激光源1发出激光100的数量。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种激光打印装置，其特征在于，包括：阵列激光源、线光斑振动振镜、振动电机以及场镜，所述线光斑振动振镜与所述振动电机的输出部连接，所述振动电机用于带动所述线光斑振动振镜振动；
所述阵列激光源用于发射多束激光，所述线光斑振动振镜和所述场镜依次设置在激光的光路上，多束所述激光依次通过所述线光斑振动振镜的振动以及所述场镜的聚焦，在待激光打印的目标物体上形成线状激光光斑，所述线状激光光斑用于对所述目标物体进行激光打印。
2.如权利要求1所述的激光打印装置，其特征在于，所述激光打印装置还包括：X轴扫描振镜和X轴振镜调节电机；
所述X轴扫描振镜设置在激光的光路上，并位于所述阵列激光源和所述线光斑振动振镜之间，所述X轴扫描振镜和所述X轴振镜调节电机的输出部连接，所述X轴振镜调节电机用于调节所述X轴扫描振镜的角度。
3.如权利要求2所述的激光打印装置，其特征在于，所述激光打印装置还包括：Y轴扫描振镜和Y轴振镜调节电机；
所述Y轴扫描振镜设置在激光的光路上，并位于所述X轴扫描振镜和所述线光斑振动振镜之间，所述Y轴扫描振镜和所述Y轴振镜调节电机的输出部连接，所述Y轴振镜调节电机用于调节所述Y轴扫描振镜的角度。
4.如权利要求3所述的激光打印装置，其特征在于，所述激光打印装置还包括：整形装置；
所述整形装置设置在激光的光路上，并位于所述阵列激光源和所述X轴扫描振镜之间，用于对所述激光进行准直及整形。
5.如权利要求4所述的激光打印装置，其特征在于，所述激光打印装置还包括：控制器，所述控制器分别与阵列激光源、振动电机、X轴振镜调节电机、Y轴振镜调节电机电性连接；
所述控制器控制所述阵列激光源发射激光以及控制发射激光的数量，控制所述振动电机调节所述线光斑振动振镜的振动频率，控制所述X轴振镜调节电机调节所述X轴扫描振镜的角度，控制所述Y轴振镜调节电机调节所述Y轴扫描振镜的角度。
6.如权利要求5所述的激光打印装置，其特征在于，所述线状激光光斑中的各激光光斑的光斑形状大小、光斑能量相同。
7.如权利要求1至6任一项所述的激光打印装置，其特征在于，所述阵列激光源包括：激光源及分光器，所述激光源发射主激光，所述分光镜对所述激光源发射的主激光进行分光处理，生成多束激光。
8.如权利要求1至6任一项所述的激光打印装置，其特征在于，所述阵列激光源包括：多个激光发射单元，多个所述激光发射单元用于发射多束所述激光。
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