一种用于选择性激光烧结的蜂窝式激光扫描方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号(10)申请公布号CNCN103722171103722171A(43)申请公布日2014.04.16(21)申请号201310727426.2(22)申请日2013.12.25(71)申请人合肥工业大学地址230009安徽省合肥市包河区屯溪路193号(72)发明人李维诗张振于连栋夏豪杰(74)专利代理机构安徽合肥华信知识产权代理有限公司34112代理人余成俊(51)Int.Cl.B22F3/105(2006.01)权权利要求书1页利要求书1页说明书4页说明书4页附图2页附图2页(54)发明名称一种用于选择性激光烧结的蜂窝式激光扫描方法(57)摘要本发明公开了一种用于选择性激光烧结的蜂窝式激光扫描方法，根据截面轮廓的信息，计算出截面轮廓内的激光扫描路径，激光束在计算机的控制下，按照扫描路径对制件的实心部分所在的金属粉末进行扫描，直接制造出工件。本发明以三组平行的间断直线扫描路径，最终构成的蜂窝状的整体路径。本发明在工艺上控制简单，实用性强，可以增加制件强度，减少制件形变，提高制件尺寸精度。CN103722171ACN10372ACN103722171A权利要求书1/1页1.一种用于选择性激光烧结的蜂窝式激光扫描方法，其特征在于：根据截面轮廓的信息，计算出截面轮廓内的激光扫描路径，所述激光扫描路径为三组平行的间断直线扫描路径构成的蜂窝状整体扫描路径，每组平行的间断直线扫描路径分别由规则性线段构成，激光束在计算机的控制下，按照激光扫描路径对制件的实心部分所在的金属粉末进行扫描，直接制造出工件。2.根据权利要求1所述的一种用于选择性激光烧结的蜂窝式激光扫描方法，其特征在于：处于每条直线上的扫描路径都是由间断式线段组成，线段正常长度为相邻线段间距的1/2，与截面轮廓相交的线段被截面轮廓裁剪，其长度小于正常长度；其中，线段指需要进行激光扫描，对金属粉末进行烧结的部分，在截面轮廓内规则排列；相邻线段间距指位于一条直线上的相邻线段的相邻端点之间的距离。3.根据权利要求1所述的一种用于选择性激光烧结的蜂窝式激光扫描方法，其特征在于：每组内的位于不同直线上的线段互相平行，三组线段分别沿三个不同方向布置并且保证三组规则性线段在端点相交，扫描后形成蜂窝状的排列轨迹。4.根据权利要求1所述的一种用于选择性激光烧结的蜂窝式激光扫描方法，其特征在于：激光束在计算机控制下扫描过程为：由计算机控制激光束按激光扫描路径沿x/y轴进行间断式扫描，产生一系列分别与x/y轴平行的间断式扫描轨迹；由计算机控制激光束按激光扫描路径沿与x/y轴成60°的方向上进行间断式扫描，产生一系列相互平行分别与x/y轴成60°的间断式扫描轨迹；由计算机控制激光束按激光扫描路径沿与x/y轴成120°的方向上进行间断式扫描，产生一系列相互平行分别与x/y轴成120°的间断式扫描轨迹；由计算机控制激光束按激光扫描路径沿工件的截面轮廓进行扫描。5.根据权利要求4所述的一种用于选择性激光烧结的蜂窝式激光扫描方法，其特征在于：各个扫描过程顺序不分先后。6.根据权利要求4所述的一种用于选择性激光烧结的蜂窝式激光扫描方法，其特征在于：每个方向扫描过程中所产生的位于不同直线上的间断式扫描轨迹相互间距为所述规则性线段正常长度的3倍。7.根据权利要求4所述的一种用于选择性激光烧结的蜂窝式激光扫描方法，其特征在于：三个方向扫描过程中，产生的间断式扫描轨迹在端点相交，交点经历三次激光熔接。2CN103722171A说明书1/4页一种用于选择性激光烧结的蜂窝式激光扫描方法技术领域[0001]本发明涉及增材制造领域，具体为一种用于选择性激光烧结的蜂窝式激光扫描方法。背景技术[0002]增材制造(AdditiveManufacturing)，也称快速成形或快速成型（RapidPrototyping，简称RP），是一种快速生成零件或者模型的制造技术，集成了数控技术、机械设计与制造、新材料技术以及计算机应用技术，是多学科综合的产物。增材制造俗称3D打印。[0003]选择性激光烧结（SelectiveLaserSintering，简称SLS）工艺由CarlDechard博士和他的导师JoeBeaman博士于19世纪80年代中期在美国德克萨斯大学奥斯汀分校研制成功，并进行了商业化开发。SLS工艺利用粉末状材料成形：（1）将材料粉末铺洒在已成形零件的上表面，并刮平；（2）用高强度的CO2激光器在刚铺的新层上扫描出零件截面；（3）材料粉末在高强度的激光照射下被烧结在一起，得到零件的截面，并与下面已成形的部分粘接；（4）当一层截面烧结完后，铺上新的一层材料粉末，选择地烧结下层截面，经过若干层的扫描烧结叠加，最后完成整个原型或者工件的制造。[0004]在选择