基于非接触式位移传感的增材制造力学性能缺陷预测方法技术

本发明专利技术提供了一种基于非接触式位移传感的增材制造力学性能缺陷预测方法，本发明专利技术通过建立烧结颈与力学性能线性关联的模型数据库，结合设定烧结颈半径阈值以及分级判定的方法，实现了增材制造力学性能缺陷的在线预测，不仅可及时发现致命的力学缺陷，以便终止制造；还可以全过程记录成形件各结合处的力学性能分布，有效反映成形件整体是否还存在其他次弱点，便于产品的分类使用；通过非接触式位移传感方式进行烧结颈半径的在线测算，对比常规增材制造质量缺陷在线检测仅能观测表面形貌缺陷或内部宏观缺陷，可以实现内部微观结构的实时无损定量观测；同时可覆盖每个成形件，有助于缩短产品检测周期并降低因废件造成的人力、材料消耗。材料消耗。材料消耗。

【技术实现步骤摘要】
基于非接触式位移传感的增材制造力学性能缺陷预测方法


[0001]本专利技术涉及增材制造
，具体涉及一种基于非接触式位移传感的增材制造力学性能缺陷预测方法。

技术介绍

[0002]增材制造是以数字模型为基础，将材料层层叠加以成形三维结构实体的制造技术。对比传统减材制造(如机加工)和等材制造(如铸锻焊)，增材制造技术在复杂结构件的生产制造中具有不可替代的优势，已广泛应用于工业生产各领域。
[0003]随着该技术的进一步发展与应用，增材制造质量缺陷的在线预测技术也逐渐发展，增材制造成形件的质量评估包括形貌精度与力学性能两方面，其力学性能优劣，是影响成形件使用的关键。如大尺寸精细结构件的增材制造中，力学性能不足将引起制件快速失效，造成时间成本与材料成本的大量消耗。
[0004]但是，现有技术仅能观测增材制造成形件表面形貌缺陷，如使用工业相机等视觉检测技术结合图像处理，识别增材制造成形件的表面塌陷、变形等宏观缺陷；或借助低时空分辨率的成形件外表面热像信息，预测侧壁孔洞、顶部凹陷等粗大缺陷。
[0005]因此，目前的检测方法难本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于非接触式位移传感的增材制造力学性能缺陷预测方法，其特征在于，包括：S1.设置增材制造的工艺参数，使成形件的烧结颈半径X呈线性变化，测得所述成形件的力学性能，建立烧结颈与力学性能线性关联的模型数据库；S2.根据所述成形件中合格件力学性能的具体要求，获知力学性能最小值，查询所述模型数据库，确定所述最小值对应的烧结颈半径Xmin为约束阈值；S3.采用非接触式位移传感器实时检测所述成形件中待测件的增材制造全过程，逐层采集所述待测件新成形部分的表面轮廓特征；S4.基于采集信息中波峰转入波谷的表面轮廓特征，提取波峰波谷间的距离L，并实时计算待测件的烧结颈半径X；S5.判断待测件的烧结颈半径X的正负，若X≤0，则判断待测件的烧结颈未形成，成形终止，若X＞0，则进入S6；S6.根据所述约束阈值，判断力学性能缺陷，若待测件的烧结颈半径X＜约束阈值Xmin，则判定对应区域的力学性能出现缺陷，成形终止，若待测件的烧结颈半径X≥约束阈值Xmin，则进入S7；S7.查询所述模型数据库，获得所述待测件的烧结颈半径X对应的力学性能值并记录；S8.查询结束时间，若结束时间未到，则重复步骤S4
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S7，反之则判定成形正常完成。2.如权利要求1所述的基于非接触式位移传感的增材制造力学性能缺陷预测方法，其特征在于，所述实时计算待测件的烧结颈半径X，包括：所述烧结颈半径X的计算表示如下：X＝层高/2
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L。3.如权利要求1所述的基于非接触式位移传感的增材制造力学性能缺陷预测方法，其特征在于，所述设置增材制造的工艺参数，包括：所述工艺参数至少包括喷嘴温度、层高、道间距、出丝速度、填充率及打印速度。4.如权利要求1所述的基于非接触式位移...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨杰，何玥，黎静，张祺，高霞，赵永廷，孙小勇，
申请(专利权)人：中国科学院重庆绿色智能技术研究院，
类型：发明
国别省市：