一种激光选区在线监测熔池强度的系统及方法技术方案

本发明专利技术提供了一种激光选区在线监测熔池强度的系统及方法，系统包括激光器发射的激光束依次经过准直镜、扩束镜、二向色镜，部分激光束从二向色镜穿过，从二向色镜穿过的部分激光束通过经振镜反射穿过场镜到达基板进行金属粉末加工；部分激光束从二向色镜反射到功率监测模块；基板上对金属粉末加工产生的辐射光穿过场镜，经振镜反射到二向色镜，二向色镜将辐射光反射到光纤耦合器；光纤耦合器与熔池强度监控模块通过光纤连接，熔池强度监控模块与采集卡通过信号线连接，功率监控模块与采集卡通过信号线连接，采集卡与PC端通过信号线连接。本发明专利技术的有益效果在于：提高熔池强度监测的稳定性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及激光选区熔化制备监控领域，尤其是指一种激光选区在线监测熔池强度的系统及方法。

技术介绍

1、增材制造是一种由数据驱动、逐层累加材料成形实体零件的先进制造技术。激光选区熔化制备技术(slm)是增材制造的一个重要研究方向，slm技术采用激光束作为热源，具有较高的成形精度和表面光洁度。如图1所示为slm技术光路图，从激光器发出的高功率激光经过准直镜后打在扫描振镜上，再由振镜反射到场镜上后聚焦在基板的金属粉末上，然后激光束将按照cad模型所产生的路径逐点扫描熔化基板上的粉末。

2、在线监测是指在工艺过程中对成形状态和缺陷进行及时探测的技术方法。熔池强度在线监测可以实时获取、分析和评估激光粉末床熔融设备熔池的强度信息。一方面它能够为研究人员提供记录工艺过程，另一方面它能够对工艺过程进行实时监控和数据分析，既可为缺陷的在线诊断、探测和实时修复奠定基础，也可为工艺过程的文档化提供关键数据。

3、激光能量密度决定了slm技术零件在加工过程中的质量，随着激光能量密度的变化，等离子体羽和飞溅现象变化，研究者们设置了多种监测系统来获取选择性本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种激光选区在线监测熔池强度的系统，其特征在于，包括：激光器、准直镜、扩束镜、二向色镜、振镜、场镜、基板、采集卡、功率监控模块、光纤耦合器、熔池强度监控模块及PC端；

2.如权利要求1所述的激光选区在线监测熔池强度的系统，其特征在于：所述熔池强度监控模块包括光纤光栅、光纤分束器、第一平衡探测器及第二平衡探测器；所述光纤耦合器与光纤光栅通过光纤连接，光纤光栅与光纤分束器通过光纤连接，所述光纤分束器通过光纤分别与第一平衡探测器、第二平衡探测器连接，所述第一平衡探测器及第二平衡探测器通过信号线与采集卡连接。

3.如权利要求1所述的激光选区在线监测熔池强度的系统，其特...

【技术特征摘要】

1.一种激光选区在线监测熔池强度的系统，其特征在于，包括：激光器、准直镜、扩束镜、二向色镜、振镜、场镜、基板、采集卡、功率监控模块、光纤耦合器、熔池强度监控模块及pc端；

2.如权利要求1所述的激光选区在线监测熔池强度的系统，其特征在于：所述熔池强度监控模块包括光纤光栅、光纤分束器、第一平衡探测器及第二平衡探测器；所述光纤耦合器与光纤光栅通过光纤连接，光纤光栅与光纤分束器通过光纤连接，所述光纤分束器通过光纤分别与第一平衡探测器、第二平衡探测器连接，所述第一平衡探测器及第二平衡探测器通过信号线与采集卡连接。

3.如权利要求1所述的激光选区在线监测熔池强度的系统，其特征在于：所述功率监控模块包括光挡及光电探测器；所述光挡上设有小孔，小孔内设有光纤连接到光电探测器，小孔内的光纤用于接收二向色镜反射过来的部分激光束，所述光电探测器通过信号线与采集卡连接。

4.如权利要求1所述的激光选区在线监测熔池强度的系统，其特征在于：所述二向色镜对1070nm的激光高透，对750nm-950nm的光高反。

5.如权利要求1所述的激光选区在线监测熔池强度的系统，其特征在于：所述光纤耦合器带有透镜的微定位器，具有五个自由度的调节，通过调节定位器上的旋钮来调节透镜，带有fc/pc、fc/apc或sma光纤插口。

6.如权利要求2所述的激光选区在线监测熔池强度的系统，其特征在于：所述第一平衡探...

【专利技术属性】
技术研发人员：郝莎莎，贺一轩，吴田田，陈武涛，谢佳，杨艳艳，李庆，
申请(专利权)人：西安空天机电智能制造有限公司，
类型：发明
国别省市：