一种激光选区烧结分区域工艺参数动态调整方法.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CN106626378A(43)申请公布日2017.05.10(21)申请号201611054353.5(22)申请日2016.11.25(71)申请人西安交通大学地址710049陕西省西安市碑林区咸宁西路28号(72)发明人田小永何顺文同治强曹毅李涤尘(74)专利代理机构西安智大知识产权代理事务所61215代理人贺建斌(51)Int.Cl.B29C64/153(2017.01)B29C64/393(2017.01)B33Y50/02(2015.01)权利要求书1页说明书4页附图4页(54)发明名称一种激光选区烧结分区域工艺参数动态调整方法(57)摘要一种激光选区烧结分区域工艺参数动态调整方法，在SLS加工过程中通过热成像仪检测粉床加工平面温度场信息，利用检测到的温度场信息将粉床按温度划分为不同的区域，再结合切片轮廓信息对待加工区域进一步划分为属于不同温度区间的区域，有针对性地调整加工这些区域时用到的加工工艺参数如激光功率、扫描速度、扫描路径等，在加工过程中可多次进行检测，及时根据温度场变化调整工艺参数，本发明可以更为全面地利用粉床温度场信息，结合相应的控制操作，实现更为直接精准的温度控制，从而提高粉床温度场均匀性，进而提高SLS制件质量。CN106626378ACN106626378A权利要求书1/1页1.一种激光选区烧结分区域工艺参数动态调整方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)在SLS加工平台上铺设一层粉末，开始一层粉末的加工；(2)预热系统对粉床进行预热；(3)使用热成像仪实时检测粉床平面的温度场，拍摄成热成像图，并将热成像图中的温度场数据传入计算机；(4)利用粉床的温度场数据将粉床划分为分别属于不同温度区间的区域；(5)利用当前层的切片轮廓信息，获得待加工区域的具体位置，将待加工区域与步骤(4)的温度区间的区域求交，将待加工区域进一步划分为属于新的不同温度区间的区域；(6)利用步骤(5)待加工区域内按温度区间划分的区域结果，按各区域所属的温度区间以及其相邻区域的相关信息，规划出各个区域加工的工艺参数的具体数值；(7)启动激光器对待烧结区域进行加工；(8)加工过程中每隔一段时间后，判断是否完成该层加工，如果是，则执行步骤(9)，如果未完成加工，则重复执行步骤(3)到步骤(7)，即加工过程中多次进行温度场的的检测，并用实时的温度场信息重新划分待加工部分的区域，实时对各个区域的工艺参数做出调整，并用调整后的工艺参数用于加工；(9)判断是否已完成最后一层切片轮廓的加工，如果未完成，则返回步骤(1)，开始下一层切片轮廓加工；如果已完成，则结束加工。2.根据权利要求1所述的一种激光选区烧结分区域工艺参数动态调整方法，其特征在于：所述步骤(3)中的温度场数据以矩阵方式存储，矩阵中位置为i行j列的元素的值为热成像图中的对应像素坐标为(i,j)的像素点处的温度值，同时对传入的温度场数据要进行噪声点滤除的数据处理操作。3.根据权利要求1所述的一种激光选区烧结分区域工艺参数动态调整方法，其特征在于：所述的步骤(4)中的温度区间的总范围是由实时检测到粉床温度场的最高与最低温度所限定的一个温度范围，或是加工前根据经验设定好的一个固定的范围；温度区间的划分是对总温度范围进行均匀划分，或是根据经验对总温度范围进行非均匀划分。4.根据权利要求1所述的一种激光选区烧结分区域工艺参数动态调整方法，其特征在于：所述的步骤(4)中粉床按温度区间划分区域的结果以各区域间分界处的轮廓线表示。5.根据权利要求1所述的一种激光选区烧结分区域工艺参数动态调整方法，其特征在于：所述的步骤(5)中的切片轮廓是本层所要加工的切片轮廓，或是本层的下一层或下几层切片轮廓，其中使用本层的切片轮廓进行判断用于决定加工本层轮廓内部各区域时使用的工艺参数，使用本层的下一层或下几层切片轮廓进行判断用于预测加工这些层时所需的工艺参数，两类判断能够同步进行。6.根据权利要求1所述的一种激光选区烧结分区域工艺参数动态调整方法，其特征在于：所述的步骤(6)中的加工工艺参数包括激光功率、扫描速度和扫描路径。2CN106626378A说明书1/4页一种激光选区烧结分区域工艺参数动态调整方法技术领域[0001]本发明涉及选择性激光烧结技术领域，尤其涉及一种激光选区烧结分区域工艺参数动态调整方法。背景技术[0002]选择性激光烧结(SelectiveLaserSintering，简称SLS)是一种利用激光加热粉末烧结成型的快速成型技术。在SLS技术中，激光束在计算机的控制下根据分层截面信息有选择地对粉床进行烧结，局部的输入热源造成了烧结过程中粉床温度场分布不均衡且不稳定，这就使得对温度场的控制极为困难。然而，温度场分布又是决定S