一种激光选区熔化辐射率测量系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种激光选区熔化辐射率测量系统及方法，激光束经准直器到达分光镜后分为两路；一路光束到达光谱仪，另一路光束照射到金属粉末，部分光束被金属粉末吸收使其熔化形成熔池；熔池向外发出的热辐射红外光束经所述二向色镜反射、高温计透镜透射后，到达高温计，根据高温计的动态测量计算激光参数与熔池表面温度之间的关系，利用恒温加热装置对不同激光参数下的熔池表面进行辅助加热，通过高温计监测使得在不同激光参数下熔池的表面温度相同；将积分球放在成型缸上，保证其中心与场镜同轴心，获取辐射计和光谱仪采集到的信号，根据采集到的信号计算辐射率。本发明专利技术在同一系统内实现原位辐射率的测量，可广泛应用于SLM技术领域。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及增材制造激光选区熔化的，尤其涉及一种激光选区熔化辐射率测量系统及方法。

技术介绍

1、激光选区熔化(selective laser melting，slm)技术是一种能直接成型高致密、高精度零件的3d打印技术，其工作原理为激光束选择性地熔化各层的金属粉末材料，逐步堆叠成三维金属零件。激光束开始扫描前，铺粉车先把金属粉末平推到成型腔的基板上，然后激光束将按当前层的轮廓信息选择性地熔化基板上的粉末，加工出当前层的轮廓，如此层层加工，直到整个零件成型完毕。

2、在整个激光选区熔化成型过程中，熔池的温度直接影响着材料的熔化和凝固过程，从而影响制造品的质量和性能。通过测量熔池的辐射率，可以间接地推断熔池的温度。这有助于实时监测熔池的热力学状态，以确保制造过程中所需的温度和熔化行为。同时，熔池的辐射率与加工参数(如激光功率、扫描速度等)密切相关，通过测量熔池的辐射率，可以帮助优化加工参数，还可以用于诊断熔池的状态，如检测是否存在异常或缺陷。但是，目前尚缺少一种有效监控熔池辐射率的技术方案。

技术实现思路...

【技术保护点】

1.一种激光选区熔化辐射率测量系统，其特征在于，包括激光选区熔化装置、辐射率测量装置和数据处理装置；

2.根据权利要求1所述的一种激光选区熔化辐射率测量系统，其特征在于，所述数据处理装置通过以下公式计算获得熔池辐射率：

3.根据权利要求1所述的一种激光选区熔化辐射率测量系统，其特征在于，所述积分球上端、右端、下端各开有孔，用于光束传播，且上端孔与下端孔同轴心，并位于场镜正下方；

4.根据权利要求1所述的一种激光选区熔化辐射率测量系统，其特征在于，所述连续光纤激光器用于产生激光，激光经过准直器准直、扫描振镜偏转方向和振镜聚焦后，照射到金属粉末上；部分激光...

【技术特征摘要】

1.一种激光选区熔化辐射率测量系统，其特征在于，包括激光选区熔化装置、辐射率测量装置和数据处理装置；

2.根据权利要求1所述的一种激光选区熔化辐射率测量系统，其特征在于，所述数据处理装置通过以下公式计算获得熔池辐射率：

3.根据权利要求1所述的一种激光选区熔化辐射率测量系统，其特征在于，所述积分球上端、右端、下端各开有孔，用于光束传播，且上端孔与下端孔同轴心，并位于场镜正下方；

4.根据权利要求1所述的一种激光选区熔化辐射率测量系统，其特征在于，所述连续光纤激光器用于产生激光，激光经过准直器准直、扫描振镜偏转方向和振镜聚焦后，照射到金属粉末上；部分激光的能量被金属粉末吸收，使其熔化形成熔池。

5.根据权利要求1所述的一种激光选区熔化辐射率测...

【专利技术属性】
技术研发人员：王迪，唐涛，蒋仁武，杨永强，叶志鹏，李骞，王岩，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：发明
国别省市：