選擇性激光燒結激光掃描路徑的研究與開發(fā).pdf

1、選擇性激光燒結(SLS)技術使用激光束進行截面區(qū)域燒結,掃描系統(tǒng)需要作大量的掃描,所以掃描路徑的選擇就顯得尤為重要.高效精確的掃描路徑在減小翹曲變形,提高成形件精度和強度、以及設備的制造效率,延長激光—振鏡的使用壽命等方面有著重要的作用.本文詳細分析了當前選擇性激光燒結系統(tǒng)中常用激光掃描路徑的特點.針對華中科技大學快速制造中心開發(fā)的HRPS系列快速成形系統(tǒng)中采用的分區(qū)變向掃描的缺陷,提出了一種改進的分區(qū)變向掃描方式.這種掃描方式在保持原

2、有成形精度基礎上,能大幅度提高成形件的強度、激光掃描效率,縮短成形時間,延長激光器使用壽命,改善成形件的表面光潔度.但改進的分區(qū)變向掃描仍不能滿足用戶對高精度成形件的成形要求,為此本文又開發(fā)了復合掃描方式.復合掃描方式將輪廓掃描與改進分區(qū)變向掃描相結合,吸收了輪廓掃描精度高、分區(qū)變向掃描快捷穩(wěn)定的優(yōu)點,并克服了輪廓掃描速度慢、算法復雜不穩(wěn)定以及分區(qū)變向掃描精度不高的缺陷.文中對這種掃描方式的實現(xiàn)策略和方法進行了深入地分析和研究,解決了復

3、合掃描中能量和速度的匹配問題,使這種掃描方式能有效地應用到HRPS系列快速成形系統(tǒng)中.通過對變向掃描、分區(qū)變向掃描、改進分區(qū)變向掃描、復合掃描的成形對比實驗分析研究可以得出:本文開發(fā)的兩種掃描方式在不同的評價項目上各有優(yōu)勢,改進分區(qū)變向掃描在成形效率、成形件強度上最佳,而復合掃描成形件測量結果中最大誤差較改進分區(qū)變向掃描和原有的兩種掃描方式減小了將近一倍,抗彎強度較原有兩種掃描也提高了80％~100％,抗沖擊、抗拉伸強度較原來的兩種掃描