[發(fā)明專利]一種基于激光誘導(dǎo)等離子光譜的3D打印監(jiān)測系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201711307808.4
• 申請日: 2017-12-11
• 公開（公告）號: CN108381912B
• 公開（公告）日: 2020-05-05
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 趙天卓;聶樹真;樊仲維;連富強;劉洋;林蔚然;貊澤強;王璞;肖紅;李欣;鐘奇秀
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院光電研究院
• 主分類號: B29C64/135
• 分類號: B29C64/135;B29C64/386;B33Y50/00
• 代理公司: 北京路浩知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11002
• 代理人: 王瑩;吳歡燕

1.一種基于激光誘導(dǎo)等離子光譜的3D打印監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，包括采集單元、分光單元、成分分析單元、定位單元和分布重構(gòu)單元；

所述分布重構(gòu)單元分別與所述成分分析單元和定位單元電連接；所述分光單元分別與所述采集單元和成分分析單元電連接；

所述采集單元用于采集3D打印設(shè)備燒結(jié)點產(chǎn)生的等離子體；所述分光單元用于對所述等離子體進行分光，獲取光譜數(shù)據(jù)；

所述成分分析單元用于根據(jù)所述光譜數(shù)據(jù)獲取所述燒結(jié)點的成分；所述燒結(jié)點的成分分析包括對所述燒結(jié)點成分的定性分析和定量分析；

所述定位單元用于獲取所述燒結(jié)點的位置；

所述分布重構(gòu)單元應(yīng)用所述燒結(jié)點的成分和位置構(gòu)建打印件的成分分布信息；

所述分布重構(gòu)單元包括面分布子單元和體分布子單元；所述面分布子單元與體分布子單元電連接；

所述面分布子單元根據(jù)任一燒結(jié)面上所有燒結(jié)點的成分和位置，構(gòu)建所述任一燒結(jié)面的成分分布信息；

所述體分布子單元根據(jù)所述燒結(jié)面的成分分布信息和位置，構(gòu)建所述打印件的成分分布信息。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述打印件的成分分布信息為預(yù)先設(shè)定的一種或多種成分的分布信息。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，還包括顯示單元，所述顯示單元與所述分布重構(gòu)單元電連接；所述顯示單元用于顯示所述打印件的成分分布信息。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，還包括反饋單元，所述反饋單元分別與所述分布重構(gòu)單元和3D打印設(shè)備電連接；所述反饋單元根據(jù)所述打印件的成分分布信息調(diào)整所述3D打印設(shè)備的工藝參數(shù)；所述工藝參數(shù)包括燒結(jié)溫度、激光功率、激光脈寬、激光脈沖重復(fù)頻率、激光焦斑尺寸、激光焦斑位置、激光入射角度、激光移動速度、配料比例和鋪粉厚度中的至少一種。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述反饋單元還與所述分光單元電連接；所述反饋單元基于黑體輻射原理，根據(jù)所述光譜數(shù)據(jù)，計算所述燒結(jié)點的溫度，并根據(jù)所述燒結(jié)點的溫度調(diào)整所述3D打印設(shè)備的工藝參數(shù)。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述成分分析單元包括光譜處理子單元和成分分析子單元；所述光譜處理子單元與成分分析子單元電連接；

所述光譜處理子單元用于預(yù)處理所述光譜數(shù)據(jù)；所述成分分析子單元根據(jù)預(yù)處理后的光譜數(shù)據(jù)獲取所述燒結(jié)點的成分。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述預(yù)處理包括去噪算法、波長校準(zhǔn)算法、強度校準(zhǔn)算法、尋峰算法和強度插值算法中的至少一種。

8.根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一權(quán)利要求所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述3D打印設(shè)備為選擇性激光熔化3D打印設(shè)備或選擇性激光燒結(jié)3D打印設(shè)備。