【技术实现步骤摘要】
本专利技术实施例涉及金属粉末加工，尤其涉及一种用于金属粉末加工的电子束标定方法。
技术介绍
1、电子束选区熔化具有能量利用率高、无反射、功率密度高、扫描速度快、真空环境无污染、低残余应力等优点，特别适合活性、难熔、脆性金属材料的直接成形，在航空航天、生物医疗、汽车、模具等领域具有广阔的应用前景，但成形精度始终是限制其发展的重要因素。成形精度究其根本仍是电子束的品质，即束斑形状、大小及下束位置准确度。电子束扫描成形幅面边缘时需要大的偏转角度，理论上电子束的偏转角度是不受制约的，工程上制约电子束偏转角度的因素是扫描磁场的非均匀性引起的附加像散过大，超出了聚焦装置的矫正能力，造成束斑尺寸变大和形状畸变。束斑尺寸较大会导致能量不集中造成加工缺陷，束斑形状畸变和位置偏差会导致加工精度下降。因此，在加工之前，需要对束斑进行标定校准。根据既定位置的电子束形状、大小、位置，调整电子束发生装置的偏转和聚焦，使其达到预设状态，即束斑尽可能小且圆，位置偏差满足要求。此外，控制束斑在打印区域的任何位置实现精确定位和束斑形状尺寸均匀度，是通过电信号实现，其中束斑定位电信号变化幅度较大，而聚焦和像差电信号变化幅度很小，受电子系统的阻抗影响，快速移动偏转下的电子束斑相较于静态下也会发生畸变，而聚焦和像差畸变较为严重，此情况会严重影响成形件的加工质量，因此亟待开发一种更为贴近实际工作状态下的束斑标定方法。
2、现有技术方案中，无论是手动标定还是基于拍摄成像的自动标定，均是在静态下依次对束斑进行逐点标定，即借助校准板一次下束单个束斑或多个束斑于校准板
3、因此，有必要改善上述相关技术方案中存在的一个或者多个问题。
4、需要注意的是，本部分旨在为权利要求书中陈述的本专利技术的技术方案提供背景或上下文。此处的描述不因为包括在本部分中就承认是现有技术。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种用于金属粉末加工的电子束标定方法，进而至少在一定程度上解决由于相关技术的限制和缺陷而导致的一个或者多个问题。
2、本专利技术提供一种用于金属粉末加工的电子束标定方法，包括：
3、对电子束进行静态校准，静态校准包括：
4、调节偏转装置，使电子束的束斑中心点与校准板的一个标记孔的中心点重合，记录此时电子束的束斑位置参数；
5、调节聚焦装置，使电子束的束斑的尺寸与校准板的标记孔的尺寸相同；
6、调节像散装置，使电子束的束斑的形状与校准板的标记孔的形状相同；
7、对电子束进行动态校准，动态校准包括：
8、以校准板上的标记孔为中心，生成动态校准子区域；
9、在动态校准子区域内规划动态校准扫描路径；
10、控制电子束以不同的扫描电流和扫描速度对动态校准扫描路径进行扫描，获得标记孔的聚焦参数和像差参数，即为标记孔的校准参数；
11、重复上述步骤，直至获得校准板上所有标记孔的校准参数。
12、本专利技术中，校准板为金属板，校准板上有多个标记孔，多个标记孔在校准板上均匀阵列分布，相邻两个标记孔的间距为d；
13、本专利技术中，校准板为铝板。
14、本专利技术中，动态校准子区域为圆形，半径为δ，半径δ大于零且小于相邻两个标记孔的间距d。
15、本专利技术中，动态校准扫描路径的形状为圆形或中心对称的多边形。
16、本专利技术中，动态校准扫描路径的中心与标记孔的中心重合。
17、本专利技术中，扫描电流为p，扫描电流p满足以下公式（1）：
18、p∈（0，p成形max）（1）
19、式中，p成形max为电子束选区熔化成形零件的最大电流；
20、扫描速度记为v，扫描速度v满足以下公式（2）：
21、v∈（0，v成形max）（2）
22、式中，v成形max为电子束选区熔化成形零件的最大偏转扫描速度。
23、本专利技术中，控制电子束以扫描电流p和扫描速度v对动态校准扫描路径进行扫描时，
24、观察电子束束斑的形貌、明暗程度和扫描轨迹，调节像散装置和聚焦装置，将动态校准子区域内电子束束斑调至预设的圆度和预设大小，获得扫描电流p和扫描速度v对应的校准参数f=（a，b）；其中，a为聚焦参数，b为相差参数。
25、本专利技术中，扫描电流p至少包括三组，分别记为扫描电流p1、扫描电流p2、和扫描电流p3；
26、扫描速度v至少包括三组，分别记为扫描速度v1、扫描速度v2、和扫描速度v3。
27、本专利技术中，扫描电流p1和扫描速度v1为熔化实体结构材料所对应的扫描电流和扫描速度；
28、扫描电流p2和扫描速度v2为熔化网格结构材料所对应的扫描电流和扫描速度；
29、扫描电流p3和扫描速度v3为熔化支撑结构材料所对应的扫描电流和扫描速度。
30、本专利技术提供的技术方案可以包括以下有益效果：
31、本专利技术中，通过对校准区域内的束斑进行静态校准和动态校准，标定状态贴近电子束斑的实际工作情况，解决了现有技术中单纯静态校准的可靠性不足问题，同时解决了高能量输出时聚焦和像差标定的问题。
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1.一种用于金属粉末加工的电子束标定方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种用于金属粉末加工的电子束标定方法，其特征在于，所述校准板为金属板，所述校准板上有多个标记孔，多个所述标记孔在所述校准板上均匀阵列分布，相邻两个所述标记孔的间距为D。
3.根据权利要求2所述的一种用于金属粉末加工的电子束标定方法，其特征在于，所述校准板为铝板。
4.根据权利要求2或3所述的一种用于金属粉末加工的电子束标定方法，其特征在于，所述动态校准子区域为圆形，半径为δ，所述半径δ大于零且小于所述相邻两个所述标记孔的间距D。
5.根据权利要求4所述的一种用于金属粉末加工的电子束标定方法，其特征在于，所述动态校准扫描路径的形状为圆形或中心对称的多边形。
6.根据权利要求5所述的一种用于金属粉末加工的电子束标定方法，其特征在于，所述动态校准扫描路径的中心与所述标记孔的中心重合。
7.根据权利要求6所述的一种用于金属粉末加工的电子束标定方法，其特征在于，所述扫描电流为P，所述扫描电流P满足以下公式（1）：
8.根据
9.根据权利要求8所述的一种用于金属粉末加工的电子束标定方法，其特征在于，所述扫描电流P至少包括三组，分别记为扫描电流P1、扫描电流P2、和扫描电流P3；
10.根据权利要求9所述的一种用于金属粉末加工的电子束标定方法，其特征在于，所述扫描电流P1和所述扫描速度V1为熔化实体结构材料所对应的扫描电流和扫描速度；
...【技术特征摘要】
1.一种用于金属粉末加工的电子束标定方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种用于金属粉末加工的电子束标定方法，其特征在于，所述校准板为金属板，所述校准板上有多个标记孔，多个所述标记孔在所述校准板上均匀阵列分布，相邻两个所述标记孔的间距为d。
3.根据权利要求2所述的一种用于金属粉末加工的电子束标定方法，其特征在于，所述校准板为铝板。
4.根据权利要求2或3所述的一种用于金属粉末加工的电子束标定方法，其特征在于，所述动态校准子区域为圆形，半径为δ，所述半径δ大于零且小于所述相邻两个所述标记孔的间距d。
5.根据权利要求4所述的一种用于金属粉末加工的电子束标定方法，其特征在于，所述动态校准扫描路径的形状为圆形或中心对称的多边形。
6.根据权利要求5所述的一种用于金...
【专利技术属性】
技术研发人员：张怡欣，周勃延，李鱼，全俊涛，赵培，向长淑，
申请(专利权)人：西安赛隆增材技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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