選擇性激光燒結(jié)激光掃描路徑的研究與開(kāi)發(fā).pdf

1、選擇性激光燒結(jié)(SLS)技術(shù)使用激光束進(jìn)行截面區(qū)域燒結(jié),掃描系統(tǒng)需要作大量的掃描,所以掃描路徑的選擇就顯得尤為重要.高效精確的掃描路徑在減小翹曲變形,提高成形件精度和強(qiáng)度、以及設(shè)備的制造效率,延長(zhǎng)激光—振鏡的使用壽命等方面有著重要的作用.本文詳細(xì)分析了當(dāng)前選擇性激光燒結(jié)系統(tǒng)中常用激光掃描路徑的特點(diǎn).針對(duì)華中科技大學(xué)快速制造中心開(kāi)發(fā)的HRPS系列快速成形系統(tǒng)中采用的分區(qū)變向掃描的缺陷,提出了一種改進(jìn)的分區(qū)變向掃描方式.這種掃描方式在保持原

2、有成形精度基礎(chǔ)上,能大幅度提高成形件的強(qiáng)度、激光掃描效率,縮短成形時(shí)間,延長(zhǎng)激光器使用壽命,改善成形件的表面光潔度.但改進(jìn)的分區(qū)變向掃描仍不能滿足用戶對(duì)高精度成形件的成形要求,為此本文又開(kāi)發(fā)了復(fù)合掃描方式.復(fù)合掃描方式將輪廓掃描與改進(jìn)分區(qū)變向掃描相結(jié)合,吸收了輪廓掃描精度高、分區(qū)變向掃描快捷穩(wěn)定的優(yōu)點(diǎn),并克服了輪廓掃描速度慢、算法復(fù)雜不穩(wěn)定以及分區(qū)變向掃描精度不高的缺陷.文中對(duì)這種掃描方式的實(shí)現(xiàn)策略和方法進(jìn)行了深入地分析和研究,解決了復(fù)

3、合掃描中能量和速度的匹配問(wèn)題,使這種掃描方式能有效地應(yīng)用到HRPS系列快速成形系統(tǒng)中.通過(guò)對(duì)變向掃描、分區(qū)變向掃描、改進(jìn)分區(qū)變向掃描、復(fù)合掃描的成形對(duì)比實(shí)驗(yàn)分析研究可以得出:本文開(kāi)發(fā)的兩種掃描方式在不同的評(píng)價(jià)項(xiàng)目上各有優(yōu)勢(shì),改進(jìn)分區(qū)變向掃描在成形效率、成形件強(qiáng)度上最佳,而復(fù)合掃描成形件測(cè)量結(jié)果中最大誤差較改進(jìn)分區(qū)變向掃描和原有的兩種掃描方式減小了將近一倍,抗彎強(qiáng)度較原有兩種掃描也提高了80％~100％,抗沖擊、抗拉伸強(qiáng)度較原來(lái)的兩種掃描