选区激光熔化装备全幅面光束质量测量方法和测量装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及选区激光熔化装备全幅面光束质量测量方法和测量装置，该方法通过将SLM设备的成形幅面划分为二维坐标系和四个象限；调试光路系统的扫描精度满足≤0.05mm并使得坐标原点处M2因子≤1.1；将其他待测量位置的坐标通过光路路径模拟计算得到转换坐标；调节反射镜的角度，使其反射的激光红外光束能够与转换坐标对应的待测点重合；利用测量装置测量转换坐标对应的M2因子；最后对全部测量的M2因子进行数据统计分析的方式，实现了SLM装备全幅面光束质量M2因子的测量，为SLM装备的光路系统调试提供评判依据，进而提升整套SLM装备的成形质量与稳定性。成形质量与稳定性。成形质量与稳定性。

【技术实现步骤摘要】
选区激光熔化装备全幅面光束质量测量方法和测量装置


[0001]本专利技术涉及选区激光熔化增材制造领域，尤其涉及一种选区激光熔化装备全幅面光束质量测量方法和测量装置。

技术介绍

[0002]选区激光熔化(Selective Laser Melting，SLM)技术基于“离散+堆积”的基本原理，利用高能激光束将金属粉末逐层熔化并堆积成实体金属构件，以实现高性能复杂结构件的快速成形。对于SLM装备而言，光路系统的质量水平将直接影响构件的成形质量及成形过程的稳定性，因此需要对每一台SLM装备的光路系统进行精准调试与测试，尤其是光路系统的光束质量是SLM装备光学模块的关键技术指标，通常包括焦点位置的光斑直径，光斑圆度及M2因子。现有市场上的SLM装备通常配置单模光纤激光器，一般要求M2≤1.1。
[0003]目前，SLM装备对于M2因子的测量只能检测单套光路系统中心位置，无法做到全成形幅面的精准测控。因此，随着成形尺寸的不断增加，在边缘位置处光束质量也会随之变差，进而影响成形构件质量。

技术实现思路

[0004]本专利技术的一目的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.选区激光熔化装备全幅面光束质量测量方法，其特征在于，包括步骤：S1、将选区激光熔化装备的成形幅面划分为二维坐标系，所述成形幅面的中心设置为坐标原点(0,0)，整个所述成形幅面划分为四个象限；S2、调节光路系统聚焦焦点位置，使得所述光路系统的聚焦焦点位于目标焦平面位置；S3、校准所述光路系统的光路在焦平面位置处的扫描精度，使得扫描精度满足≤0.05mm；S4、安装测量装置；S5、利用所述测量装置的光束质量分析仪测量坐标原点(0,0)处的M2因子，调试所述光路系统，使坐标原点(0,0)处的M2≤1.1；S6、将所述成形幅面的其他待测量位置处的坐标P(x,y)输入到光学模拟软件中，进行光路路径模拟，并通过入射光束与水平面的夹角α、所述测量装置的反射镜的旋转角度β以及反射镜中心与焦平面的垂直距离h计算得到转换坐标P
′
(x
′
,y
′
)，所述水平面为支撑所述测量装置的平面；S7、将待测量位置处的坐标P(x,y)输入到所述选区激光熔化设备的光学控制软件中，开启所述光路系统的激光红外光束，调节所述反射镜的角度θ，将调节好角度的所述反射镜移动到待测量位置附近，使其反射的激光红外光束能够与待测点P
′
(x
′
,y
′
)重合；S8、开启激光光束，激光功率设置为100W～150W，测量P
′
(x
′
,y
′
)处的M2因子；S9、选取不同位置坐标P
n
(x
n
,y
n
)，重复步骤S6至步骤S8；S10、待测量点全部测量完毕后，对测量的M2因子进行数据统计分析。2.根据权利要求1所述的选区激光熔化装备全幅面光束质量测量方法，其特征在于，步骤S10包括步骤：S101、测量的M2因子能够满足使用标准，测量完毕；S102、测量的M2因子不满足使用标准，重新调试所述光路系统，重复步骤S2至步骤S10。3.根据权利要求1所述的选区激光熔化装备全幅面光束质量测量方法，其特征在于，步骤S2中的所述光路系统为高斯激光模式，所述目标焦平面位置为高于所述水平面0.5～3mm的位置。4.根据权利要求1所述的选区激光熔化装备全幅面光束质量测量方法，其特征在于，步骤S4包括步骤：S41、将调节螺柱、调节螺母以及调平脚垫安装在底座的底部；S42、将X向导轨和X向从动导轨分别安装在所述底座上部的两侧，并将X向驱动电机安装在所述X向导轨上；S43、分别将两个Y向模块基座安装在所述X向导轨和所述X向从动导轨上，将Y向导轨桁架横向架设在Y向模块基座上，将Y向驱动电机和Y向导轨安装在所述Y向导轨桁架上；S44、将Z向升降驱动电机和Z向升降导轨安装在所述Y向导轨上；S45、将摆动电机基座安装在所述Z向升...

【专利技术属性】
技术研发人员：王强，孟宪钊，饶衡，毕云杰，
申请(专利权)人：季华实验室，
类型：发明
国别省市：