[發(fā)明專利]一種高效率高精度激光選區(qū)熔化成形的質(zhì)量控制方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202211734382.1
• 申請(qǐng)日: 2022-12-31
• 公開（公告）號(hào): CN116160016A
• 公開（公告）日: 2023-05-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 魏愷文;鐘橋;曾曉雁;岳曉澤;李祥友
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 華中科技大學(xué)
• 主分類號(hào): B22F10/28
• 分類號(hào): B22F10/28;B22F10/366;B22F10/37;B22F10/85;B33Y10/00;B33Y50/02
• 代理公司: 武漢華之喻知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 42267
• 代理人: 張彩錦;梁鵬

1.一種高效率高精度激光選區(qū)熔化成形的質(zhì)量控制方法，其特征在于，采用高功率激光束以較大的層厚、掃描速度和掃描間距成形金屬零部件的高效率成形區(qū)域；采用低功率激光束以較小的層厚、掃描速度和掃描間距成形金屬零部件的高精度成形區(qū)域；對(duì)于高效率成形區(qū)域和高精度成形區(qū)域之間的過渡區(qū)域，其采用的激光功率、層厚、掃描速度和掃描間距的取值介于高精度成形區(qū)域和高效率成形區(qū)域?qū)?yīng)的激光功率、層厚、掃描速度和掃描間距的取值之間，且當(dāng)過渡區(qū)域位于高效率成形區(qū)域的上方且位于高精度成形區(qū)域的下方時(shí)，采用激光功率、層厚、掃描速度和掃描間距全部或部分逐層減小的方式成形；當(dāng)過渡區(qū)域位于高精度成形區(qū)域的上方且位于高效率成形區(qū)域的下方時(shí)，采用激光功率、層厚、掃描速度和掃描間距全部或部分逐層增大的方式成形，以此在確保不同區(qū)域過渡質(zhì)量的前提下，實(shí)現(xiàn)金屬零部件的高效率、高精度SLM成形。

2.如權(quán)利要求1所述的高效率高精度激光選區(qū)熔化成形的質(zhì)量控制方法，其特征在于，高效率成形區(qū)域采用的激光束能量分布模式為高階多模、平頂模式或環(huán)形模式，且激光功率P_e≥1000W；高精度成形區(qū)域采用的激光束能量分布模式為高斯模式，且激光功率P_a1000W。

3.如權(quán)利要求2所述的高效率高精度激光選區(qū)熔化成形的質(zhì)量控制方法，其特征在于，如果過渡區(qū)域位于高效率成形區(qū)域上方和高精度成形區(qū)域下方，則過渡區(qū)域采用低功率激光成形，該低功率激光的能量分布模式為高斯模式，激光功率P_e-a逐層降低且滿足P_a≤P_e-a≤P_e；如果過渡區(qū)域位于高精度成形區(qū)域上方和高效率成形區(qū)域下方，則過渡區(qū)域采用高功率激光成形，該高功率激光的能量分布模式為高階多模、平頂模式或環(huán)形模式，激光功率P_e-a逐層提升且滿足P_a≤P_e-a≤P_e。

4.如權(quán)利要求1所述的高效率高精度激光選區(qū)熔化成形的質(zhì)量控制方法，其特征在于，高效率成形區(qū)域采用的層厚T_e0.05mm，掃描速度V_e1500mm/s，掃描間距S_e0.10mm；高精度成形區(qū)域采用的層厚T_a、掃描速度V_a、掃描間距S_a滿足：0.01mm≤T_a≤0.05mm，300mm/s≤V_a≤1500mm/s，0.06mm≤S_a≤0.10mm。

5.如權(quán)利要求4所述的高效率高精度激光選區(qū)熔化成形的質(zhì)量控制方法，其特征在于，如果過渡區(qū)域位于高效率成形區(qū)域上方和高精度成形區(qū)域下方，則過渡區(qū)域的層厚T_e-a逐層減小，且滿足T_a≤T_e-a≤T_e；如果過渡區(qū)域位于高精度成形區(qū)域上方和高效率成形區(qū)域下方，則過渡區(qū)域的層厚T_e-a逐層增加，且滿足T_a≤T_e-a≤T_e。

6.如權(quán)利要求4所述的高效率高精度激光選區(qū)熔化成形的質(zhì)量控制方法，其特征在于，如果過渡區(qū)域位于高效率成形區(qū)域上方和高精度成形區(qū)域下方，則過渡區(qū)域的掃描速度V_e-a逐層減小，且滿足V_a≤V_e-a≤V_e；如果過渡區(qū)域位于高精度成形區(qū)域上方和高效率成形區(qū)域下方，則過渡區(qū)域的掃描速度V_e-a逐層增加，且滿足V_a≤V_e-a≤V_e。