激光熔化成形方法及3D打印装置制造方法及图纸

一种激光熔化成形方法，所述激光熔化成形方法包括：对于目标工件的每一水平截面层，在水平面或上一水平截面层上铺设第一次待成型粉末；根据当前水平截面层的二维横截面信息，控制激光装置按第一扫描策略对所述第一次待成型粉末进行第一次扫描；在扫描的第一次待成型粉末上铺设第二次待成型粉末；控制所述激光装置按第二扫描策略对所述第二次待成型粉末进行第二次扫描；其中，所述第一扫描策略及/或所述第二扫描策略为条形扫描。本发明专利技术还提供一种3D打印装置，可提高目标工件的致密度。

【技术实现步骤摘要】
激光熔化成形方法及3D打印装置
本专利技术涉及一种激光成形
，特别涉及一种激光熔化成形方法及3D打印装置。
技术介绍
选区激光熔化(SelectiveLaserMelting，SLM)技术是利用激光在具有保护气氛的箱体里进行的扫描，使熔化的金属粉末材料凝固成薄层，并逐层堆积打印出3D成型件。选区激光熔化技术在制造轻量化结构、复杂仿生结构方面有着独特的作用，但是对于某些致密度要求较高的成型件或者成型件的某部位，现有的选择性激光熔化技术难以满足这些要求。
技术实现思路
鉴于以上内容，有必要提供一种可提高致密度的激光熔化成形方法及3D打印装置。一种激光熔化成形方法，所述激光熔化成形方法包括：对于目标工件的每一水平截面层，在水平面或上一水平截面层上铺设第一次待成型粉末；根据当前水平截面层的二维横截面信息，控制激光装置按第一扫描策略对所述第一次待成型粉末进行第一次扫描；在扫描的第一次待成型粉末上铺设第二次待成型粉末；控制所述激光装置按第二扫描策略对所述第二次待成型粉末进行第二次扫描；其中，所述第一扫描策略及/或所述第二扫描策略为条形扫描。较佳的，所述第一次扫描包括轮廓扫描及实体填充扫描；所述第二次扫描包括轮廓扫描及实体填充扫描；其中，所述第一扫描策略及/或所述第二扫描策略为条形扫描具体为：所述第一次扫描的实体填充扫描采用的第一扫描策略及/或所述第二次扫描的实体填充扫描采用的第二扫描策略为条形扫描。较佳的，所述条形扫描包括：根据当前水平截面层的二维横截面信息，确定激光装置的扫描区域；将所述激光装置的扫描区域分成条带状区域；针对每个条带状区域确定扫描路径，且相邻条带状区域的扫描路径相互平行且彼此错开。较佳的，在所述控制激光装置按第一扫描策略对所述第一次待成型粉末进行第一次扫描之后，所述激光熔化成形方法还包括：获取图像采集单元所采集的第一次扫描后的平面的表面形貌；所述控制所述激光装置按第二扫描策略对所述第二次待成型粉末进行第二次扫描包括：根据所述平面的表面形貌控制所述激光装置按第二扫描策略对所述第二次待成型粉末进行第二次扫描，其中，所述第二扫描策略采用的第二功率和第二扫描速度根据所述平面的表面形貌调整。较佳的，所述目标工件为成型件的关键部位，所述成型件的关键部位的每一水平截面层层厚小于或等于成型件的其他部位的每一水平截面层的层厚。一种3D打印装置，所述3D打印装置包括：铺粉装置，所述铺粉装置用于铺设待成型粉末；激光装置，所述激光装置用于对铺设的待成型粉末进行扫描；铺粉控制模块，所述铺粉控制模块与所述铺粉装置连接，用于对于目标工件的每一水平截面层，控制所述铺粉装置在水平面或上一水平截面层上铺设第一次待成型粉末，并在扫描的第一次待成型粉末上铺设第二次待成型粉末；激光控制模块，所述激光控制模块与所述激光装置连接，用于根据当前水平截面层的二维横截面信息，控制所述激光装置按第一扫描策略对所述第一次待成型粉末进行第一次扫描，并控制所述激光装置按第二扫描策略对所述第二次待成型粉末进行第二次扫描；其中，所述第一扫描策略及/或所述第二扫描策略为条形扫描。较佳的，所述第一次扫描包括轮廓扫描及实体填充扫描；所述第二次扫描包括轮廓扫描及实体填充扫描；其中，所述第一扫描策略及/或所述第二扫描策略为条形扫描具体为：所述第一次扫描的实体填充扫描采用的第一扫描策略及/或所述第二次扫描的实体填充扫描采用的第二扫描策略为条形扫描。较佳的，所述条形扫描包括：根据当前水平截面层的二维横截面信息，确定激光装置的扫描区域；将所述激光装置的扫描区域分成条带状区域；针对每个条带状区域确定扫描路径，且确定相邻条带状区域的扫描路径相互平行且彼此错开。较佳的，所述激光控制模块还用于获取图像采集单元所采集的第一次扫描后的平面的表面形貌；所述控制所述激光装置按第二扫描策略对所述第二次待成型粉末进行第二次扫描包括：根据所述平面的表面形貌控制所述激光装置按第二扫描策略对所述第二次待成型粉末进行第二次扫描，其中，所述第二扫描策略采用的第二功率和第二扫描速度根据所述平面的表面形貌调整。较佳的，所述目标工件为成型件的关键部位，所述成型件的关键部位的每一水平截面层的层厚小于或等于成型件的其他部位的每一水平截面层的层厚。本专利技术通过对目标工件的每个水平截面层采用两次扫描，使得第二次待成型粉末部分熔融至所述扫描后的第一次待成型粉末中，提高了对应水平截面层的致密度，且第二次待成型粉末填充了扫描后的不平的第一次待成型粉末的表面，使得对应水平截面层的表面平整，且所述第一扫描策略及/或所述第二扫描策略为条形扫描，从而减缓了在扫描过程中大面积的能量累积效应，提高了目标工件的致密度。附图说明图1是本专利技术第一实施例的3D打印装置的结构示意图。图2A是棋盘式扫描策略的示意图；图2B是条形扫描的示意图。图3A是S型正交扫描策略的第n层水平截面层的扫描路径；图3B是S型正交扫描策略的第n+2层水平截面层的扫描路径。图4是本专利技术第一实施例的激光熔化成形方法的流程图。图5是本专利技术第二实施例的3D打印装置的结构示意图。图6是本专利技术第二实施例的激光熔化成形方法的流程图。主要元件符号说明如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本专利技术。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。在本专利技术中，除非另有明确规定和限定，对于方位词，如有术语“上”、“下”、“左”、“右”、“上方”等指示方位和位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于叙述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定方位构造和操作，不能理解为限制本专利技术的具体保护范围。在本专利技术中，除非另有明确规定和限定，第一特征在第二特征之“上”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一特征和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外特征接触。而且，第一特征在第二特征“上”、“下”包括第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度低于第二特征。在本专利技术中，除非另有明确规定和限定，如有术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或隐含指明技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”特征可以明示或者隐含包括一个或者多个该特征。在本专利技术中，除非另有明确规定和限定，如有术语“连接”术语应作广义去理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；也可以是机械连接；可以是直接相连，也可以是通过中间媒介相连，可以是两个元件内部相连通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述的术语在本专利技术中的具体含义。实施例一请参阅图1，为本专利技术第一实施例的3D打印装置的示意图。所述3D打印装置1包括，成型工作室10、成型工作台20、铺粉装置30、铺粉控制模块40、气体控制系统50、激光装置60以及激光控制模块70。其中所述成型工作室10为封闭密封腔，其内为真空或充盈预定浓度的惰性气体。优选地，所述成型工作室10内的氧气浓度＜100ppm，以避免对金属粉末或成型件的氧化本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种激光熔化成形方法，其特征在于，所述激光熔化成形方法包括：对于目标工件的每一水平截面层，在水平面或上一水平截面层上铺设第一次待成型粉末；根据当前水平截面层的二维横截面信息，控制激光装置按第一扫描策略对所述第一次待成型粉末进行第一次扫描；在扫描的第一次待成型粉末上铺设第二次待成型粉末；控制所述激光装置按第二扫描策略对所述第二次待成型粉末进行第二次扫描；其中，所述第一扫描策略及/或所述第二扫描策略为条形扫描。

【技术特征摘要】
1.一种激光熔化成形方法，其特征在于，所述激光熔化成形方法包括：对于目标工件的每一水平截面层，在水平面或上一水平截面层上铺设第一次待成型粉末；根据当前水平截面层的二维横截面信息，控制激光装置按第一扫描策略对所述第一次待成型粉末进行第一次扫描；在扫描的第一次待成型粉末上铺设第二次待成型粉末；控制所述激光装置按第二扫描策略对所述第二次待成型粉末进行第二次扫描；其中，所述第一扫描策略及/或所述第二扫描策略为条形扫描。2.如权利要求1所述的激光熔化成形方法，其特征在于：所述第一次扫描包括轮廓扫描及实体填充扫描；所述第二次扫描包括轮廓扫描及实体填充扫描；其中，所述第一扫描策略及/或所述第二扫描策略为条形扫描具体为：所述第一次扫描的实体填充扫描采用的第一扫描策略及/或所述第二次扫描的实体填充扫描采用的第二扫描策略为条形扫描。3.如权利要求1或2所述的激光熔化成形方法，其特征在于，所述条形扫描包括：根据当前水平截面层的二维横截面信息，确定激光装置的扫描区域；将所述激光装置的扫描区域分成条带状区域；针对每个条带状区域确定扫描路径，且相邻条带状区域的扫描路径相互平行且彼此错开。4.如权利要求1所述的激光熔化成形方法，其特征在于，在所述控制激光装置按第一扫描策略对所述第一次待成型粉末进行第一次扫描之后，所述激光熔化成形方法还包括：获取图像采集单元所采集的第一次扫描后的平面的表面形貌；所述控制所述激光装置按第二扫描策略对所述第二次待成型粉末进行第二次扫描包括：根据所述平面的表面形貌控制所述激光装置按第二扫描策略对所述第二次待成型粉末进行第二次扫描，其中，所述第二扫描策略采用的第二功率和第二扫描速度根据所述平面的表面形貌调整。5.如权利要求1所述的激光熔化成形方法，其特征在于：所述目标工件为成型件的关键部位，所述成型件的关键部位的每一水平截面层的层厚小于或等于成型件的其他部位的每一水平截面层的层厚。6.一种3D打印装置，其特征在于，所述3D打印装置包括：铺粉装置...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘建业，牛留辉，毛丽，邓欣，戚文军，王金海，朱昊威，徐金涛，胡高峰，
申请(专利权)人：广东汉邦激光科技有限公司，上海汉邦联航激光科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44