一种用于零件压制成型的激光冲击压制装置及其方法

摘要

本发明属于粉末高速压制成型领域的一种用于零件压制成型的激光冲击压制装置及其方法，包括控制系统、激光发生系统、压制成型系统、加热系统和三坐标移动平台系统；所述压制成型系统，包括盖板、约束层、吸收层、金属板、模具、粉末、微模具、推杆、气缸、圆柱销、固定板组成；所述加热系统，由加热板和温度传感器组成。本发明利用脉冲激光诱导产生冲击波压力使金属板在模具作用下发生剪切形成高速飞行的冲击板，冲击板高速撞击粉末，使得粉末被压实，同时复制微模具特征，得到压制成型零件，适用于微零件的直接压制成型。冲击板的冲击速度可以通过调节脉冲激光器的能量和冲击板的飞行距离来调节，从而可以满足不同密度要求的微零件的压制。

主权项

一种用于零件压制成型的激光冲击压制装置，其特征在于，包括控制系统、激光发生系统、压制成型系统和三坐标移动平台系统；所述控制系统包括计算机(23)、脉冲激光器控制器(21)、加热控制器(24)、气缸控制器(25)和三坐标移动平台控制器(26)；所述脉冲激光器控制器(21)、加热控制器(24)、气缸控制器(25)和三坐标移动平台控制器(26)分别与计算机(23)电连接；所述激光发生系统包括脉冲激光器(20)、反射镜(18)、聚焦透镜(17)、聚焦透镜支架(16)和聚焦透镜位置调节器(15)；所述聚焦透镜(17)通过聚焦透镜支架(16)连接聚焦透镜位置调节器(15)，聚焦透镜位置调节器(15)安装在L型底座(1)侧板上，所述反射镜(18)位于聚焦透镜(17)的上部、且与脉冲激光器(20)的位置相对应，脉冲激光器(20)产生的激光通过反射镜(18)反射到聚焦透镜(17)上；所述脉冲激光器(20)与脉冲激光器控制器(21)电连接；所述三坐标移动平台系统包括三坐标移动平台(2)和L型底座(1)；所述三坐标移动平台(2)安装在L型底座(1)的底板上；所述三坐标移动平台(2)与三坐标移动平台控制器(26)电连接；所述压制成型系统包括盖板(14)、约束层(13)、吸收层(12)、金属板(11)、模具(10)、粉末(9)、微模具(8)、推杆(5)、气缸(4)、圆柱销(6)和固定板(3)；所述固定板(3)安装在三坐标移动平台(2)上表面；所述气缸(4)固定在固定板(3)上；所述推杆(5)的一端与气缸(4)相连接，另一端与微模具(8)的底部连接；所述模具(10)安装在固定板(3)上，并用圆柱销(6)定位，推杆(5)和微模具(8)位于模具(10)的型腔内；所述粉末(9)加在模具(10)的型腔内，覆盖微模具(8)；所述金属板(11)放置在模具(10)上表面，与吸收层(12)紧密贴合；所述吸收层(12)涂覆在约束层(13)下表面；所述盖板(14)置于约束层(13)上表面；所述激光发生系统发射的激光(19)聚焦在吸收层(12)的中间位置；所述气缸(4)与气缸控制器(25)电连接。