一种用于测量电子束选区熔化技术电子束束斑变形的方法技术

本申请涉及增材制造的领域，尤其是涉及一种用于测量电子束选区熔化技术电子束束斑变形的方法，包括以下步骤：步骤一：将校准板放置在工作台上；步骤二：在电子束选取熔化设备内输入测试参数和测试模型；测试模型包括多个测试图案，多个测试图案的打印坐标间隔分布在工作台上，每个测试图案均由电子枪按照多个方向运行后打印得出，电子枪朝每个方向运行时的速度为变速；步骤三：保持设备舱室处于真空状态；步骤四：开启电子束选区熔化设备，开始单层打印；步骤五：将打印完成的校准板取出，观察得出电子束束斑是否发生变形。本申请具有便于工作人员可以轻松检测出点子束束斑是否发生变形，以调整设备的参数，从而保证成形件质量的效果。果。果。

【技术实现步骤摘要】
一种用于测量电子束选区熔化技术电子束束斑变形的方法


[0001]本申请涉及增材制造的领域，尤其是涉及一种用于测量电子束选区熔化技术电子束束斑变形的方法。

技术介绍

[0002]电子束选区熔化技术是增材制造领域的重要组成部分，其工作原理为：将设计零件的三维图形按一定的厚度切片分层，得到三维零件的所有二维信息；在真空舱室内以电子束为能量源，由计算机控制电子束进行扫描运动，根据零件各层截面的CAD数据有选择地对预先铺好在工作台上的粉末层进行扫描熔化；一层加工完成后，工作台下降一个层厚的高度，再进行下一层铺粉和熔化；重复上述过程直到零件加工完后从真空箱中取出，用高压空气吹出松散粉末，得到三维零件。
[0003]目前，电子束选区熔化技术已逐渐成熟，成形效率和成形精度逐步得到提高，为了使通过电子束选区熔化技术成形的工件能够获得很好的加工质量，应该使电子束的束斑焦点在整个工作台上均保持固定的形状和尺寸。但是由于电子束经过偏转线圈后并不是完全垂直于工作台表面，而是与竖直方向成一定夹角，随着电子束偏转角度的增大，电子束束流品质大幅下降，束斑呈现一定的变形，从而影响加工成形的工件的质量。
[0004]而对于使用电子束选区熔化设备的客户来说，他们往往没有可行的方法可以直接或间接的检测出电子束束斑是否发生变形，无法对成形件的质量进行把控。

技术实现思路

[0005]为了便于工作人员可以轻松检测出电子束束斑是否发生变形，使得工作人员可以根据电子束束斑的变形程度调整设备的参数，进而保证成形件的质量，本申请提供一种用于测量电子束选区熔化技术电子束束斑变形的方法。
[0006]本申请提供的一种用于测量电子束选区熔化技术电子束束斑变形的方法采用如下的技术方案：一种用于测量电子束选区熔化技术电子束束斑变形的方法，包括以下步骤：步骤一：将校准板放置在工作台上；步骤二：在电子束选取熔化设备内输入测试参数和测试模型；所述测试模型包括多个测试图案，多个测试图案的打印坐标间隔分布在工作台上，每个所述测试图案均由电子枪按照多个方向运行后打印得出；步骤三：保持设备舱室处于真空状态；步骤四：开启电子束选区熔化设备，开始单层打印；步骤五：将打印完成的校准板取出，观察打印在校准板上的测试模型，得出电子束束斑是否发生变形。
[0007]通过采用上述技术方案，本申请通过在工作台不同区域打印测试图案，且对每个测试图案打印时均操作电子枪从多个方向运行后打印，并控制电子枪运行的速度为变速，
使得可以对工作台各个区域进行不同方向和不同速度的打印，然后依据打印出的测试模型，判断得出电子束束斑是否发生变形。使得工作人员直接通过一块测试板即可轻松检测出电子束束斑是否发生变形，便于工作人员后续根据检测的数据调整电子束选区熔化设备的参数，进而保证通过电子选区熔化设备打印出的成形件的质量。
[0008]可选的，所述校准板为不锈钢材质制成的校准板。
[0009]可选的，多个所述测试图案的打印坐标呈矩阵形分布在工作台上。
[0010]通过采用上述技术方案，可以对工作台各个区域均进行打印测试，从而得出电子束束斑在各个区域处的变形程度。
[0011]可选的，每个所述测试图案均由电子枪按照30
°
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30
°
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60
°
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90
°
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120
°
及
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180
°
的方向运行后打印得出。
[0012]通过采用上述技术方案，可以进行各个方向的检测，且每个方向均间隔30度，检测数据更加精准可靠。
[0013]可选的，所述电子枪朝每个方向运行时的速度由低至高逐渐增加。
[0014]通过采用上述技术方案，电子枪的速度呈逐渐增加的趋势，在满足电子枪稳定运行的同时，还能够对不同速度下的质量进行检测。
[0015]可选的，所述电气枪的运行速度为100mm/s
‑
1000mm/s。
[0016]通过采用上述技术方案，满足日常打印时速度的需求，使得检测后的结果适应各种打印速度的需要。
[0017]可选的，所述步骤四中运行打印任务是，选择单层打印任务。
[0018]通过采用上述技术方案，使得电子枪在测试板上打印一次，观察一次打印的图案质量。
[0019]可选的，观察打印在校准板上的测试模型的打印质量时通过人眼观察。
[0020]通过采用上述技术方案，通过人眼就可以直接查看处各处图案打印后的区别，判断简单实用。
[0021]可选的，所述得出电子束束斑是否发生变形包括：观察打印后的每个测试图案各个区域的显现程度是否一致；若一致，电子束束斑的尺寸没有发生变形；若不一致，电子束束斑的尺寸发生变形。
[0022]通过采用上述技术方案，由于当电子束束斑尺寸变形时，将导致能量分散，使得打印出的图案不明显，甚至出现空洞，所以通过观察各个位置处测试图案的显现程度，即可判断电子束束斑在工作台各个位置处是否发生尺寸变形。
[0023]可选的，所述得出电子束束斑是否发生变形包括：观察打印后的每个测试图案的尺寸和设定的尺寸是否一致；若一致，电子束束斑的形状没有发生变形；若不一致，电子束束斑的形状发生变形。
[0024]通过采用上述技术方案，由于当电子束束斑的形状发生变形时，电子枪沿不同的方向扫描时，成品的尺寸将不同，所以通过观察打印出来的测试图案的尺寸和设定的尺寸进行对比，就可以判断电子束束斑的形状是否发生变化。
[0025]综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：
本申请通过操作电子枪在工作台不同位置运行打印任务，且在每个位置处运行的方向和速度不同，即可得出电子枪在工作台不同位置通过不同运行方向打印出的图案，通过观察打印出的图案质量，即可得出电子束束斑是否发生变形；通过操作电子枪在工作台不同位置进行打印，并观测各个位置打印出图案的显现程度，即可对电子束束斑在该位置是否发生尺寸变形进行判断；通过操作电子枪在工作台不同位置沿不同方向运行，并将电子枪沿各个方向打印出的图案尺寸与设定尺寸进行对比，即可对电子束束斑的形状是否发生变形进行判断。
附图说明
[0026]图1是为了体现电子束束斑在工作台不同位置形状所做的示意图。
[0027]图2是为了体现电子束束斑形状发生变形后朝不同方向运行时打印出的成品件。
[0028]图3是本申请整体的流程示意图。
[0029]图4是为了体现测试模板形状所做的示意图。
[0030]图5是为了体现电子枪在单个测试图案上运行方向和速度所做的示意图。
[0031]图6是为了体现电子枪在测试板上打印完成后的结果示意图。
具体实施方式
[0032]以下结合附图1
‑
6对本申请作进一步详细说明。
[0033]本申请实施例公开一种用于测量电子束选本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于测量电子束选区熔化技术电子束束斑变形的方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一：将校准板放置在工作台上；步骤二：在电子束选取熔化设备内输入测试参数和测试模型；所述测试模型包括多个测试图案，多个测试图案的打印坐标间隔分布在工作台上，每个所述测试图案均由电子枪按照多个方向运行后打印得出；步骤三：保持设备舱室处于真空状态；步骤四：开启电子束选区熔化设备，运行打印任务；步骤五：将打印完成的校准板取出，观察打印在校准板上的测试模型，得出电子束束斑是否发生变形。2.根据权利要求1所述的一种用于测量电子束选区熔化技术电子束束斑变形的方法，其特征在于：所述校准板为不锈钢材质制成的校准板。3.根据权利要求1所述的一种用于测量电子束选区熔化技术电子束束斑变形的方法，其特征在于：多个所述测试图案的打印坐标呈矩阵形分布在工作台上。4.根据权利要求1所述的一种用于测量电子束选区熔化技术电子束束斑变形的方法，其特征在于：每个所述测试图案均由电子枪按照30
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【专利技术属性】
技术研发人员：张立强，刘洋，王志会，
申请(专利权)人：北京德普润新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：