[發明專利]一種適用于激光成形3D打印機焦平面的快速確定方法

有效

• 申請號: 201811277890.5
• 申請日: 2018-10-30
• 公開（公告）號: CN109352994B
• 公開（公告）日: 2021-06-01
• 發明（設計）人: 高佳旺;代拴師;史梁;謝林;朱旭
• 申請（專利權）人: 北京星航機電裝備有限公司
• 主分類號: B29C64/153
• 分類號: B29C64/153;B22F3/105;B29C64/386;B33Y50/00
• 代理公司: 北京金智普華知識產權代理有限公司 11401
• 代理人: 巴曉艷

本發明屬于激光成形3D打印技術領域，一種適用于激光成形3D打印機焦平面的快速確定方法，具體步驟為：S1.通過設備的零位傳感器，利用傳動機構帶動成形平臺移動到預定位置；S2.將預制工件零件放到成形平臺中間位置，設計掃描線,開啟激光掃描，形成白色掃描線；S3.取出工件零件，測量工件零件上的掃描線，記錄掃描線中垂直深度h的最大值，通過計算得到當前焦平面高度為H。該方法適用于激光金屬3D打印設備的光路調試過程，有助于快速確定焦平面的具體位置，提高了設備的調試效率；比較與常規的焦平面的確定方法，該方法可以顯著的降低調試成本；該方法確定的焦平面位置精確度高，有助于保證3D打印設備具備較高品質。

技術領域

本發明屬于激光成形3D打印技術領域，尤其涉及一種針對工業級3D打印設備的光路調試的適用于激光成形3D打印機焦平面的快速確定方法。

背景技術

工業級3D打印機是通過高能量激光作用在加工金屬或者非金屬粉末，使粉末熔化或者燒結形成當前層形狀，逐層累積形成最終的加工零件。當前層加工面需要高能量才會使得粉末材料熔化或者燒結，焦平面為激光束能量最大的平面，所以需要將焦平面調整到加工層面，首要解決的問題就是確定焦平面的實際位置。現有技術通過CCD攝像機拍攝激光束照射在工件表面的光斑，通過圖像處理軟件，分析出光斑的面積，上下移動工件改變其與激光頭的相對位置，當圖像上的光斑面積最小時，激光束的焦平面與工件平面重合。該方法可以直接在待加工工件表面確定激光束的焦平面，但是需要復雜設備，對圖像處理軟件精度的要求很高。

發明內容

為了解決上述問題，本發明的目的是提供一種結構簡單，方法簡便、精度高，大幅度降低陳本的適用于工業級激光成形3D打印機的焦平面快速確定方法。

本發明的技術方案是：一種適用于激光成形3D打印機焦平面的快速確定方法，該方法具體包括以下步驟：

S1.通過設備的零位傳感器，利用傳動機構帶動成形平臺移動到預定位置；

S2.將預制工件零件放到成形平臺中間位置，設計掃描線,開啟激光掃描，形成白色掃描線；

S3.取出工件零件，測量工件零件上的掃描線，記錄掃描線中垂直深度h的最大值，通過計算得到當前焦平面高度為H。

進一步，所述S1的具體方法為：

S1.1先通過設備的零位傳感器將成形平臺歸零，

S1.2通過水平調節按鈕和垂直調節按鈕，配合塞尺，使得成形面與鋪粉刮刀的下沿的距離均小于0.05mm，則達到調平指標；

S1.3將調平后的平臺相對于當前位置往下運動，調節距離為h₁。

進一步，所述S1.3中調節距離h₁的取值范圍為80-120mm。

進一步，所述S2的具體步驟為：

S2.1將工裝零件擺放到調節到預定位置的成形平臺中間位置；

S2.2通過系統設置以一定的間隔繪制若干直線，

S2.3設置完成之后，系統軟件通過將激光調整到合適功率和速度；

S2.4開啟激光按照S2.2的設置在黏貼陽極氧化黑色金屬的工裝零件表面掃描，即得到白色掃描線。

進一步，所述S2.2中直線平行于X軸間隔0.5-1.5mm畫若干條直線。

進一步，所述S2.3中激光的功率為20-40W，速度為150-250mm/s。

所述S3的具體步驟為：

S3.1掃描完畢后將工件零件取出；