一种融合在线CT检测系统的电子束选区熔化设备和方法技术方案

技术编号:43818486 阅读:38 留言:0更新日期:2024-12-27 13:31
本发明专利技术专利提供了一种融合在线CT检测系统的电子束选区熔化设备和方法,其特征在于:在EBSM过程中融合了工业CT系统,实现了一边打印工件,一边检测工件的目的。通过设计的旋转平台、Y轴移动装置、Z轴移动装置,使射线源和探测器拥有6个自由度,即在X、Y、Z方向都可以移动,保持射线源、探测器以及加工制件中心始终处于同一直线,保证了成像的准确度。实时监测EBSM加工过程,可以直观、准确地表达零部件内部缺陷的全方位信息并将缺陷信息保存至计算机系统中设缺陷数据库,随后计算机仿真模拟寻找优化该缺陷的最佳参数并保存至相对应缺陷库中,当再次加工制件时,如果出现类似的缺陷,数据库可以迅速的识别它们,并及时向电子束设备反馈改善缺陷的信号,避免了打印出现类似的缺陷。当然对于工件质量要求高的工件,可以重新打印制件,节约因没有及时发现缺陷而把制件整体打印的时间、加工成本以及生产原材料。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及金属增材制造领域,尤其涉及工业ct系统对电子束选区熔化过程中的在线监测,对打印过程中出现的缺陷识别、标记以及预防。


技术介绍

1、随着航空航天、生物医疗、微电子、交通运输及国防工业的飞速发展,金属制造件日趋复杂化并且对其精度要求越来越高,传统的焊接工艺难以适应高技术制造领域的发展趋势,电子束选区熔化技术(esbm),是增材制造技术发展到 21 世纪的一种技术,该技术基于离散堆积原理, 以电子束为热源,在计算机的控制下选择性地熔化金属粉末,逐层熔化,层层叠加,最终形成致密的三维金属零部件。但是在增材制造金属制件在加工和成形的过程中,仍存在着严峻的技术挑战和亟需解决的若干共性基础问题,例如,加工制件的内部往往存在裂纹、孔洞和夹渣等缺陷,它们不但对工件的性能和使用寿命造成一定的影响,而且还会威胁机器的使用安全,但目前还没有完全发现在线预防和检测这些缺陷的方法。

2、因此“工业用计算机断层成像技术”(简称工业ct)在此背景下油然而生,工业ct成像技术是一种依据外部投影数据重建物体内部结构图像的无损检测技术,该技术可以非接触、非破坏性地检测本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种融合在线CT检测系统的电子束选区熔化设备和方法,其特征在于:包括旋转平台、可移动的机械装置、工业CT系统,金属粉末从粉仓流下,通过铺粉装置先将其均匀的铺在工作平台上,再送往温度保护罩下的成形平台预热。预热完成后,该复合设备开始工作,启动电子枪下束并控制加工平台下降一定高度,下降的高度是加工制件的成形高度,成形一定高度后关闭电子枪下束同时开启工业CT扫描检测模式,对工件边加工边检测即实现实时监测EBSM的作用。在工业CT系统开启前,首先使射线源焦斑、旋转中心以及探测器的中心尽可能位于同一条直线上,主要通过调节旋转平台、Y、Z轴移动机械装置,使射线源和探测器在X,Y,Z轴3个方向都可...

【技术特征摘要】

1.一种融合在线ct检测系统的电子束选区熔化设备和方法,其特征在于:包括旋转平台、可移动的机械装置、工业ct系统,金属粉末从粉仓流下,通过铺粉装置先将其均匀的铺在工作平台上,再送往温度保护罩下的成形平台预热。预热完成后,该复合设备开始工作,启动电子枪下束并控制加工平台下降一定高度,下降的高度是加工制件的成形高度,成形一定高度后关闭电子枪下束同时开启工业ct扫描检测模式,对工件边加工边检测即实现实时监测ebsm的作用。在工业ct系统开启前,首先使射线源焦斑、旋转中心以及探测器的中心尽可能位于同一条直线上,主要通过调节旋转平台、y、z轴移动机械装置,使射线源和探测器在x,y,z轴3个方向都可以移动。调整各个装置的位置后,启动射线源发出x射线穿过已成形的加工制件,随后探测器接收通过工件的 x 射线,并将其转换成电信号传递给数据采集与信号处理系统,计算机系统控制旋转平台匀速的转动,使x射线全方位扫描已成行的加工制件并形成多个连续二维切片图像,这些二维切片图像经过相应算法后可重建三维模型,此时即可清楚的观察到加工制件内部的缺陷。标记处理完缺陷后将其保存至计算机系统中设置的缺陷数据库并使用仿真软件找到优化该缺陷的最佳电子束加工参数,并将这些优化的参数数据保存至相对应缺陷库中,当下次再加工制件时,若出现相似的缺陷,数据库可以快速的识别它们,并及时向电子束设备反馈改善缺陷的信号,避免打印出现同样的缺陷。当对工件质量要求不高时,未出现缺陷或者出现了较微小的缺陷时,则关闭工业ct系统和旋转平台,继续启动电子枪下束,循环ebsm加工制件流程,边加工边在线检测,重复以上步骤,直到最终完成整个打印过程,中间可依据对工件的质量决定是否继续打印。

2.根据权利要求1所述的,一种融合在线...

【专利技术属性】
技术研发人员:彭治国张宝家刘海浪罗厅
申请(专利权)人:桂林电子科技大学
类型:发明
国别省市:

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