基于EC1000激光控制扫描系统的扫描策略在三维打印的应用

发布时间：2020-01-18 10:09

【摘要】：三维打印技术中的选择性激光烧结技术(SLS)是一种用激光将粉末烧结成工件的技术,工件力学性能优异、尺寸精度高。然而在烧结过程中,对温度敏感的材料,存在扫描面局部区域过烧(激光能量密度过高)或者欠烧(激光能量密度过低)的情况,影响工件精度、强度。本文结合激光束引导系统的运动特性分析,对局部区域能量密度不均匀的问题提出相应的扫描策略,并实现策略,实验验证策略的效果。(1)本文分析了激光束引导系统主要从动部件的原理,描述了基于EC1000控制器的工作流程原理,分析了EC1000的延时策略和基于速度控激光输出的策略。(2)针对出现的激光能量密度不均匀的情况,以激光束引导系统的运动特性出发分析,得知其根本原因是在运动过程中必然存在加速段和减速段,在短线条段激光能量密度较大,造成过烧;调节参数使短线条段的能量密度合适,长线条段的能量密度比正常值低,造成欠烧。本文提出以线条长短进行分区,在不同的区域配置不同的激光功率比和出光比的策略,以达到扫描面的能量密度均匀的目的。并实现策略加以实验验证其有效性。(3)对于温度相当敏感的材料采用以上策略可能还不能解决问题,通过对加速段和减速段进行分析,得知在一条直线运动中,加速段和减速段长度相同,而且加速和减速时间相等,本文提出延长扫描路径,并且辅以相应的激光开启和关闭延时使整条扫描线条功率均匀的策略,分别从填充和轮廓出发实现策略并实验验证策略的有效性。
【学位授予单位】：湘潭大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TG665

【参考文献】