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公开(公告)号：CN103978686B
公开(公告)日：2015-08-26
申请号：CN201410181616.3
申请日：2014-04-30
Applicant: 中国科学院化学研究所 , 中国科学院半导体研究所
IPC: B29C67/00
Abstract: 本发明提供一种应用光纤耦合输出激光的3D打印高分子材料系统，该系统用于改善高分子材料3D打印制件质量。利用光纤耦合方式整形3D打印机加工所用激光源的输出光斑，实现光束能量的重新分布，即让原本成环形状、强度由中心向外渐变减弱的输出光斑变为强度均匀分布的光斑，可以解决高分子材料因耐热性差而导致在不均匀的温度场下，成型制件易翘曲变形的问题。同时该系统借助参数控制模块，可以得到不同高分子材料的适宜加工参数，其包括激光功率和激光扫描速度。在该适宜加工参数下，可以实现高分子材料吸收的能量与所需的熔融能量相匹配，以防止过度加工导致材料分解气化。
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公开(公告)号：CN103978685B
公开(公告)日：2015-10-21
申请号：CN201410181370.X
申请日：2014-04-30
Applicant: 中国科学院化学研究所 , 中国科学院半导体研究所
Abstract: 本发明公开了一种应用纳秒激光精确控温3D打印高分子材料的装置。该装置包括：两激光器，扩束器，光束扫描控制器，预热室，进粉器，工作平台，两温度传感器以及控制模块。通过使用该装置，在激光烧结式打印工艺过程中，可以通过控制脉冲激光器输出脉冲重复频率的增减，来精确地控制激光器在单位时间内发射的能量，从而使高分子材料粉末在预热与烧结过程中维持在足够精度的范围内，使材料内部的温度梯度均匀分布，使成型的工件内部的缺陷大大减少，并且使工件成型质量较好，保持较高的加工精度。
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公开(公告)号：CN103978686A
公开(公告)日：2014-08-13
申请号：CN201410181616.3
申请日：2014-04-30
Applicant: 中国科学院化学研究所 , 中国科学院半导体研究所
IPC: B29C67/00
Abstract: 本发明提供一种应用光纤耦合输出激光的3D打印高分子材料系统，该系统用于改善高分子材料3D打印制件质量。利用光纤耦合方式整形3D打印机加工所用激光源的输出光斑，实现光束能量的重新分布，即让原本成环形状、强度由中心向外渐变减弱的输出光斑变为强度均匀分布的光斑，可以解决高分子材料因耐热性差而导致在不均匀的温度场下，成型制件易翘曲变形的问题。同时该系统借助参数控制模块，可以得到不同高分子材料的适宜加工参数，其包括激光功率和激光扫描速度。在该适宜加工参数下，可以实现高分子材料吸收的能量与所需的熔融能量相匹配，以防止过度加工导致材料分解气化。
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公开(公告)号：CN103978687A
公开(公告)日：2014-08-13
申请号：CN201410183493.7
申请日：2014-04-30
Applicant: 中国科学院化学研究所 , 中国科学院半导体研究所
IPC: B29C67/00
Abstract: 本发明提供一种应用皮秒激光器来实现高分子材料3D打印的系统，其包括激光系统、控制系统、红外测温装置、送料装置。通过校准、反馈、激光功率控制来补偿与最近3D打印作业温度的温差，该温差可精确控制在±0.5℃以内，有效的防止高分子材料在3D打印过程出现的翘曲和加工不均匀现象。
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公开(公告)号：CN103978687B
公开(公告)日：2015-08-26
申请号：CN201410183493.7
申请日：2014-04-30
Applicant: 中国科学院化学研究所 , 中国科学院半导体研究所
IPC: B29C67/00
Abstract: 本发明提供一种应用皮秒激光器来实现高分子材料3D打印的系统，其包括激光系统、控制系统、红外测温装置、送料装置。通过校准、反馈、激光功率控制来补偿与最近3D打印作业温度的温差，该温差可精确控制在±0.5℃以内，有效的防止高分子材料在3D打印过程出现的翘曲和加工不均匀现象。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN103978684B
公开(公告)日：2015-08-26
申请号：CN201410181363.X
申请日：2014-04-30
Applicant: 中国科学院化学研究所 , 中国科学院半导体研究所
IPC: B29C67/00
Abstract: 本发明提供一种可以实现温度控制的高分子材料的3D打印方法，该打印方法由打印设备来执行，其中设备包括一个工作台(3)，工作台(3)包括能在高度方向上往复运动的建造台(5)和其上铺洒待打印的高分子材料所形成的粉床(4)；一个激光加工头(1)，其用于向高分子材料释放射线从而使材料发生熔化；一台主控制系统(6)，其中存储关于三维产品相继分层的横截面的信息；一个用于监测粉床(4)上表面温度分布的红外温度探测器(2)以及接收并处理探测器中的温度信号的信号处理装置(7)，信号处理装置(7)连接到主控制系统(6)。使用该方法实现了对高分子材料3D打印的温度控制，解决了由于高分子材料导热系数低、热积累多而引起的温度变化与材料分解问题，获得了高质量的高分子材料3D打印成型工件。
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公开(公告)号：CN103978307A
公开(公告)日：2014-08-13
申请号：CN201410181568.8
申请日：2014-04-30
Applicant: 中国科学院化学研究所 , 中国科学院半导体研究所
IPC: B23K26/00
CPC classification number: B33Y10/00 , B23K26/0608 , B23K26/0613 , B23K26/0624 , B23K26/064 , B23K26/082 , B23K26/083 , B23K26/12 , B23K26/127 , B23K26/342 , B23K26/354 , B23K26/702 , B23K2103/42 , B29C64/153 , B29C64/282 , B29C67/0077 , B33Y30/00 , B29C64/20 , B29C64/386
Abstract: 本发明公开一种用于精确控温的高分子材料紫外激光3D打印方法及装置。其装置包括：恒温箱，激光头，非接触式温度监测装置，扫描振镜，加工平台，铺粉装置，加工材料，计算机控制系统。其中激光头采用双管芯结构，内管与外管同轴固定，并在两管之间固定一片或多片渐变中性滤波片，所述滤波片激光透过率由内管到外观的径向降低。其方法是：通过控制系统预设加工温度，加工过程中，所述非接触式温度检测装置实时监测激光照射下的待加工物体的温升情况，并反馈给控制系统，通过记录一定时间内温度的增加值，系统得出待加工材料的对激光的吸收能力和温升程度，从而根据预先设置的加工温度值，计算出激光输出功率，实时调节激光功率，精确控制加工温度。
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公开(公告)号：CN107283831A
公开(公告)日：2017-10-24
申请号：CN201710604328.8
申请日：2017-07-21
Applicant: 中国科学院半导体研究所
IPC: B29C64/153 , B29C64/20 , B29C64/268 , B22F3/105 , B33Y10/00 , B33Y30/00
CPC classification number: Y02P10/295 , B22F3/1055 , B22F2003/1056 , B33Y10/00 , B33Y30/00
Abstract: 本发明公开了一种大型钢桁架智能增材制造装置及方法，制造装置包括机构部分和主体部分，机构部分包括机器人悬臂、机器人激光喷头、机器人转体部分、机器人移动肢体和机器人触手，转体部分受主体部分控制，可将悬臂灵活进行转动，进而调整激光喷头的角度和高度，移动肢体连接主体部分和触手，移动肢体受主体部分控制，带动触手移动，进而调整机器人位置。本发明提供的大型钢桁架智能增材制造方法是利用已打印完成的物件，并不受有无支撑物的局限，可以实现空间任意范围内立体打印。此外，该智能激光光源系统定位精准，具有更强的灵活性，成型效率高，降低了大型物件的成型难度。
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公开(公告)号：CN103978307B
公开(公告)日：2015-08-05
申请号：CN201410181568.8
申请日：2014-04-30
Applicant: 中国科学院化学研究所 , 中国科学院半导体研究所
IPC: B23K26/00
CPC classification number: B33Y10/00 , B23K26/0608 , B23K26/0613 , B23K26/0624 , B23K26/064 , B23K26/082 , B23K26/083 , B23K26/12 , B23K26/127 , B23K26/342 , B23K26/354 , B23K26/702 , B23K2103/42 , B29C64/153 , B29C64/282 , B29C67/0077 , B33Y30/00
Abstract: 本发明公开一种用于精确控温的高分子材料紫外激光3D打印方法及装置。其装置包括：恒温箱，激光头，非接触式温度监测装置，扫描振镜，加工平台，铺粉装置，加工材料，计算机控制系统。其中激光头采用双管芯结构，内管与外管同轴固定，并在两管之间固定一片或多片渐变中性滤波片，所述滤波片激光透过率由内管到外观的径向降低。其方法是：通过控制系统预设加工温度，加工过程中，所述非接触式温度检测装置实时监测激光照射下的待加工物体的温升情况，并反馈给控制系统，通过记录一定时间内温度的增加值，系统得出待加工材料的对激光的吸收能力和温升程度，从而根据预先设置的加工温度值，计算出激光输出功率，实时调节激光功率，精确控制加工温度。
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公开(公告)号：CN103978685A
公开(公告)日：2014-08-13
申请号：CN201410181370.X
申请日：2014-04-30
Applicant: 中国科学院化学研究所 , 中国科学院半导体研究所
Abstract: 本发明公开了一种应用纳秒激光精确控温3D打印高分子材料的装置。该装置包括：两激光器，扩束器，光束扫描控制器，预热室，进粉器，工作平台，两温度传感器以及控制模块。通过使用该装置，在激光烧结式打印工艺过程中，可以通过控制脉冲激光器输出脉冲重复频率的增减，来精确地控制激光器在单位时间内发射的能量，从而使高分子材料粉末在预热与烧结过程中维持在足够精度的范围内，使材料内部的温度梯度均匀分布，使成型的工件内部的缺陷大大减少，并且使工件成型质量较好，保持较高的加工精度。
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