选区激光熔化3D打印过程熔池温度同轴实时监测系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种选区激光熔化3D打印过程熔池温度同轴实时监测系统及方法，包括同轴光路模块、光电检测模块以及工控机；同轴光路模块包括激光器、半透半反镜、扫描振镜以及场镜；光电检测模块包括分束镜、全反镜、第一滤光片、第二滤光片、第一光电二极管、第二光电二极管以及采集卡。该熔池温度同轴实时监测系统及方法能够在选区激光熔化过程中进行同轴监测，实时检测熔池的温度信息，形成温度场数据，进而为选区激光熔化3D打印的过程控制以及工艺参数调整提供数据支持。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于选区激光熔化实时监测及控制领域，尤其涉及一种选区激光熔化3d打印过程熔池温度同轴实时监测系统及方法。

技术介绍

1、选区激光熔化技术(selective melting laser,slm)则被视作是最先进、最有前途的技术之一。该技术通过激光移动照射粉末层，使粉末熔化沉积成形，集成了激光、精密传动、新材料及cad/cam等技术，所采用的粉末材料涵盖钛合金、不锈钢、高温合金、钨合金等，且所打印出的工件具有精度高、表面质量好以及近乎100％的致密度等优点，能达到接近传统锻造工艺材料的力学性能。

2、在高度定向的热输入和快速热源的作用下，粉末床局部经历快速的熔化和凝固过程，在光斑区域产生较大的温度梯度和瞬态热应力。随着热循环的进行，部分热应力得到释放，但大部分被遗留下来，从而形成残余应力。如果在成形过程中不能有效控制热量输入，引导并控制局部热应力的累积和残余应力的形成，最后会导致零件微观组织性能下降，进而造成零件翘曲变形、开裂，形成微气孔、微裂纹等冶金缺陷。

3、为了解决这些问题，对选区激光熔化成形过程的热行为，比如熔池的温本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种选区激光熔化3D打印过程熔池温度同轴实时监测系统，其特征在于：包括同轴光路模块、光电检测模块以及工控机(13)；同轴光路模块包括激光器(5)、半透半反镜(4)、扫描振镜(3)以及场镜(2)；激光器(5)、半透半反镜(4)、扫描振镜(3)以及场镜(2)依次光路连接；光电检测模块包括分束镜(6)、全反镜(7)、第一滤光片(8)、第二滤光片(9)、第一光电二极管(10)、第二光电二极管(11)以及采集卡(12)；分束镜(6)、第一滤光片(8)以及第一光电二极管(10)依次光路连接；分束镜(6)、全反镜(7)、第二滤光片(9)以及第二光电二极管(11)依次光路连接；半透半反镜(4)与分束...

【技术特征摘要】

1.一种选区激光熔化3d打印过程熔池温度同轴实时监测系统，其特征在于：包括同轴光路模块、光电检测模块以及工控机(13)；同轴光路模块包括激光器(5)、半透半反镜(4)、扫描振镜(3)以及场镜(2)；激光器(5)、半透半反镜(4)、扫描振镜(3)以及场镜(2)依次光路连接；光电检测模块包括分束镜(6)、全反镜(7)、第一滤光片(8)、第二滤光片(9)、第一光电二极管(10)、第二光电二极管(11)以及采集卡(12)；分束镜(6)、第一滤光片(8)以及第一光电二极管(10)依次光路连接；分束镜(6)、全反镜(7)、第二滤光片(9)以及第二光电二极管(11)依次光路连接；半透半反镜(4)与分束镜(6)光路连接；第一光电二极管(10)以及第二光电二极管(11)均通过采集卡(12)与工控机(13)电连接。

2.根据权利要求1所述的选区激光熔化3d打印过程熔池温度同轴实时监测系统，其特征在于：场镜(2)为对激光波长和辐射波长进行消色差处理后的f-θ场镜。

3.根据权利要求1所述的选区激光熔化3d打印过程熔池温度同轴实时监测系统，其特征在于：分束镜(6)的能量分光比例为1:1。

4.根据权利要求1所述的选区激光熔化3d打印过程熔池温度同轴实时监测系统，其特征在于：第一光电二极管(10)以及...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈从颜，黄伟，周涛，
申请(专利权)人：东南大学，
类型：发明
国别省市：