一种钛镍形状记忆合金的4D打印装置的制作方法

技术特征：
1.一种钛镍形状记忆合金的4d打印装置，包括成型仓、聚焦镜(4)、高速扫描振镜(7)和工控机(1)，其特征在于：所述4d打印装置还包括光束分束器(5)、激光输入能量实时监测器(6)和libs元素无损检测器(9)；所述光束分束器(5)设置在聚焦镜(4)与高速扫描振镜(7)之间的激光光路上；光束分束器(5)用于将激光光路上的一部分激光分配至激光输入能量实时监测器(6)中，即激光输入能量实时监测器(6)通过光束分束器(5)采集当前激光功率值传递给工控机(1)，并与成型工艺中所预设的激光功率值进行比对，当超出预设激光功率值1％～2.5％范围外时进行微调校正；所述libs元素无损检测器(9)用于对激光选区熔化已成形实体区域a进行元素无损检测，并将元素无损检测数据传递给工控机(1)，若元素含量测值偏离0.3％～0.8％范围外时，再由工控机(1)反馈给工艺数据库自适应调节控制工艺参数。2.根据权利要求1所述钛镍形状记忆合金的4d打印装置，其特征在于：所述成型仓的侧壁上开设有光透窗口(8)，光透窗口(8)为密封的透明基板；所述libs元素无损检测器(9)位于光透窗口(8)侧。3.根据权利要求2所述钛镍形状记忆合金的4d打印装置，其特征在于：所述libs元素无损检测器(9)为四或八通道光纤光谱仪，波长范围190
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1060nm，平均光谱分辨率0.08
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0.22nm，主要对成形钛镍合金零件的ti、ni、zr、o四类元素检测显示；libs元素无损检测器(9)检测角度覆盖整个成型作业面。4.根据权利要求2所述钛镍形状记忆合金的4d打印装置，其特征在于：所述4d打印装置还包括粉末回收落料口(10)、粉料缸(12)及柔性铺粉机构(13)。5.根据权利要求4所述钛镍形状记忆合金的4d打印装置，其特征在于：所述libs元素无损检测器(9)可转动的方式安装在一活动支架上，通过转动来改变libs元素无损检测器(9)的数据采集范围。

技术总结
本实用新型公开了一种钛镍形状记忆合金的4D打印装置；该装置包含工控机、光纤激光器、准直与聚焦组件、光束分束器、激光输入能量实时监测器以及LIBS元素检测组件。本发明通过先在放电等离子体辅助高能球磨机中使15～53μm的钛镍合金粉末活化，再与200～800nm的纳米级锆粉冶金结合，得到改性混合粉末作为4D打印成形原材料粉末；然后将改性粉末添加至激光选区熔化成形装备中成形，成形过程中通过光束分束器将部分激光束分到激光输入能量实时监测器中，保证激光选区熔化过程中激光功率一致性；同时对打印成形层进行元素无损分析监测，识别钛镍记忆合金变体结构数据，自适应匹配工艺数据库，实现钛镍形状记忆合金表面无裂纹、性能优异的4D打印调控成形。优异的4D打印调控成形。优异的4D打印调控成形。


技术研发人员：杨永强 刘林青 肖云绵 宋长辉 王迪 张滨
受保护的技术使用者：华南理工大学
技术研发日：2020.12.23
技术公布日：2021/10/8