一种基于激光定向能量沉积的孔隙预测与控制方法技术

本发明专利技术公开了一种基于激光定向能量沉积的孔隙预测与控制方法，步骤一、建立计算流体力学模型；步骤二、建立控制方程；步骤三、根据控制方程模拟若干个初步多道沉积；若干个初步多道沉积的激光功率和送粉速率均相等，扫描速率逐步减小、道间距离逐步增大；步骤四、选出具有缺陷的初步多道沉积；步骤五、模拟若干个单道沉积；步骤六、观察各单道沉积的外部形貌，设定为最终扫描速率；步骤七、根据控制方程、初步多道沉积的激光功率和送粉速率、具有缺陷初步多道沉积的最大道间距离、以及最终扫描速率模拟出在最终多道沉积。本发明专利技术提出了一种可以获得无孔隙缺陷的沉积模拟的控制方法，对于在具体的工程应用中避免孔隙的产生有良好的借鉴意义。

A pore prediction and control method based on laser directed energy deposition

【技术实现步骤摘要】
一种基于激光定向能量沉积的孔隙预测与控制方法
本专利技术属于激光增材制造和快速成形
，涉及一种控制方法，尤其涉及一种基于激光定向能量沉积的孔隙预测与控制方法。
技术介绍
伴随着科学技术的不断进步，增材制造技术也得到了飞速的发展，增材制造(AdditiveManufacturing,AM)技术是采用粉末、线材以及板材等为原材料的一种以“离散-堆积”成形原理为基础的制造技术，按照三维的CAD模型数据，在计算机系统的控制下以逐点逐层的方式堆积材料，可制成较复杂的形状，不需要特定性能和形状的模具或工具，大大缩短了“设计-试制-生产”的研发过程。激光定向能量沉积技术是基于快速原型制造而发展起来的一种新型的增材制造技术，主要是利用一些特定的软件对零件的三维数据模型进行切片以及分层，然后通过能量比较高的激光束对同步送出的金属粉末进行逐道逐层的熔化，通过这种逐层的熔化凝固的过程制造出合适的三维实体零件。激光定向能量沉积技术有着许多的优点，但由于激光定向能量沉积是一个伴随着多种能量变化的多物理场、多尺度的过程，沉积的形貌较难预测，并且沉积过本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于激光定向能量沉积的孔隙预测与控制方法，其特征在于：/n步骤一、建立计算流体力学模型；/n步骤二、建立控制方程；/n步骤三、根据控制方程模拟若干个初步多道沉积；/n初步多道沉积的输入参数包括激光功率、扫描速度、送粉速率和道间距离；/n其中，若干个初步多道沉积的激光功率和送粉速率均相等，若干个初步多道沉积的扫描速率逐步减小、道间距离逐步增大；/n步骤四、根据初步多道沉积的外部形貌和剖面，选出具有缺陷的初步多道沉积；/n步骤五、根据控制方程模拟若干个单道沉积，单道沉积的数量与步骤四筛选出的具有缺陷的初步多道沉积的数量相等，并一一对应，对应指单道沉积的激光功率、扫描速度和送粉速率与相应具有...

【技术特征摘要】
1.一种基于激光定向能量沉积的孔隙预测与控制方法，其特征在于：
步骤一、建立计算流体力学模型；
步骤二、建立控制方程；
步骤三、根据控制方程模拟若干个初步多道沉积；
初步多道沉积的输入参数包括激光功率、扫描速度、送粉速率和道间距离；
其中，若干个初步多道沉积的激光功率和送粉速率均相等，若干个初步多道沉积的扫描速率逐步减小、道间距离逐步增大；
步骤四、根据初步多道沉积的外部形貌和剖面，选出具有缺陷的初步多道沉积；
步骤五、根据控制方程模拟若干个单道沉积，单道沉积的数量与步骤四筛选出的具有缺陷的初步多道沉积的数量相等，并一一对应，对应指单道沉积的激光功率、扫描速度和送粉速率与相应具有缺陷的初步多道沉积的各输入参数相同；
步骤六、观察各单道沉积的外部形貌，选出具有平稳沉积形貌的单道沉积，并将这些单道沉积中的最小扫描速率设定为最终扫描速率；
步骤七、根据控制方程、初步多道沉积的激光功率和送粉速率、具...

【专利技术属性】
技术研发人员：廖文和，韦辉亮，刘福钦，刘婷婷，
申请(专利权)人：南京理工大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32