激光选区熔化扫描策略.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CN108380873A(43)申请公布日2018.08.10(21)申请号201810146964.5(22)申请日2018.02.12(71)申请人成都优材科技有限公司地址610000四川省成都市高新区科园南二路1号9幢1层A座(72)发明人邹善方刘睿诚吴利苹张志霄姚圳珠曾益伟(74)专利代理机构成都希盛知识产权代理有限公司51226代理人杨冬武森涛(51)Int.Cl.B22F3/105(2006.01)B33Y30/00(2015.01)权利要求书2页说明书5页附图3页(54)发明名称激光选区熔化扫描策略(57)摘要本发明涉及增材制造领域，公开了一种激光选区熔化扫描策略。该激光选区熔化扫描策略，其层面扫描包括如下区域扫描：轮廓扫描：沿层面的外部轮廓线进行扫描；内部填充线扫描：在层面的内部区域进行填充扫描；上表皮扫描：在轮廓线内侧的上表皮区域进行扫描，所述上表皮区域的宽度D1满足以下关系式：D1＝ah·tanα，下表皮扫描：在轮廓线内侧的下表皮区域进行扫描，所述上表皮区域的宽度D1满足以下关系式：D2＝bh·tanβ。采用该策略成型件表面具有明显的金属光泽，表面质量较优；粉末冶金结合充分，成型件性能较好；还能提高了扫描速度，成型效率较高，特别是对于成型件的悬垂面而言，可以减少其表层的台阶效应，进而提高其成型质量。CN108380873ACN108380873A权利要求书1/2页1.激光选区熔化扫描策略，其特征在于，其层面扫描包括如下区域扫描：轮廓扫描：沿层面的外部轮廓线进行扫描；内部填充线扫描：在层面的内部区域进行填充扫描；上表皮扫描：在轮廓线内侧的上表皮区域进行扫描，所述上表皮区域位于层面靠近成型件的上表面的一侧，并且上表皮区域位于外部轮廓线与内部区域之间，所述上表皮区域的宽度D1满足以下关系式：D1＝ah·tanα，其中，h为扫描层的层厚，a的取值范围为1≤a≤4，α为层面所在位置对应的上表面与竖直面的夹角或者其切面与竖直面的夹角，α的取值范围为0°＜α＜90°；下表皮扫描：在轮廓线内侧的下表皮区域进行扫描，所述下表皮区域位于层面靠近成型件的下表面的一侧，并且下表皮区域位于外部轮廓线与内部区域之间，所述上表皮区域的宽度D1满足以下关系式：D2＝bh·tanβ，其中，h为扫描层的层厚，b的取值范围为1≤a≤3，β为层面所在位置对应的下表面与竖直面的夹角或者其切面与竖直面的夹角，β的取值范围为0°＜β＜90°。2.如权利要求1所述的激光选区熔化扫描策略，其特征在于：所述α的取值范围为30°≤α≤60，所述β的取值范围为30°≤β≤60。3.如权利要求1所述的激光选区熔化扫描策略，其特征在于：所述外部轮廓扫描为双层轮廓扫描，包括位于外侧的外轮廓扫描和位于内侧的内轮廓扫描。4.如权利要求1所述的激光选区熔化扫描策略，其特征在于：所述外部轮廓扫描为单层轮廓扫描。5.如权利要求3或4所述的激光选区熔化扫描策略，其特征在于：所述外部轮廓扫描的区域包括上轮廓、标准轮廓和下轮廓，所述上轮廓为成型件上表皮区域对应的轮廓，所述下轮廓为成型件下表皮区域对应的轮廓，所述标准轮廓为成型件的竖直面对应的轮廓。6.如权利要求5所述的激光选区熔化扫描策略，其特征在于：所述上轮廓、标准轮廓、下轮廓的扫描激光功率均为150W～200W，扫描速度设为800mm/s～1300mm/s，激光光斑的直径0.07～0.11mm。7.如权利要求6所述的激光选区熔化扫描策略，其特征在于：激光线能量密度为0.15J/mm～0.19J/mm。8.如权利要求1所述的激光选区熔化扫描策略，其特征在于：所述上表皮区域的宽度为0.05～0.20mm，扫描激光功率为200W～250W，扫描速度为1000mm/s～1500mm/s，激光光斑的直径0.07～0.11mm。9.如权利要求8所述的激光选区熔化扫描策略，其特征在于：激光线能量密度为0.16J/mm～0.2J/mm。10.如权利要求1所述的激光选区熔化扫描策略，其特征在于：所述下表皮区域的宽度为0.03～0.15mm，扫描激光功率为150W～200W，扫描速度为1500mm/s～2000mm/s，激光光斑的直径0.07～0.11mm。11.如权利要求10所述的激光选区熔化扫描策略，其特征在于：激光线能量密度设0.09～0.11J/mm。2CN108380873A权利要求书2/2页12.如权利要求1所述的激光选区熔化扫描策略，其特征在于：所述内部填充线扫描采用单向扫描，相邻的不同层面之间进行扫描角度转换。13.如权利要求1或12所述的激光选区熔化扫描策略，其特征在于：所述内部填充线扫描的激光功率为200W～250W，扫描速度为1000mm/s～1500mm