[发明专利]选区激光熔化金属成形件成形质量调控方法和装置

权利要求书

1.一种选区激光熔化金属成形件成形质量调控方法，其特征在于，包括：

将至少一个选区激光熔化金属成形材料分别以至少一个成形方向以及与所述成形方向对应的多个尺寸比置于激光3D打印设备的基板上，制造至少一个选区激光熔化金属成形件；

分别计算在每个所述成形方向以及所述尺寸比下，至少一个所述选区激光熔化金属成形件的成形质量指标；

根据所述成形质量指标确定制造与所述选区激光熔化金属成形件同类型的选区激光熔化金属成形件的目标成形方向以及与所述目标成形方向对应的尺寸比；其中，所述目标成形方向以及与所述目标成形方向对应的尺寸比符合用户需求的成形质量指标；

其中，所述尺寸比通过下述公式进行计算：

D＝S/l；

其中，D为所述尺寸比，S为所述选区激光熔化金属成形材料与所述基板的接触面积，l为所述选区激光熔化金属成形材料在所述成形方向上的高度；

其中，所述与目标成形方向对应的尺寸比的取值范围基于所述选区激光熔化金属成形材料的材质来确定。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将至少一个选区激光熔化金属成形材料分别以至少一个成形方向以及与所述成形方向对应的多个尺寸比置于激光3D打印设备的基板上之前，该方法还包括：

利用模具三维制造软件建立所述选区激光熔化金属成形件的三维模型，并将所述三维模型导入至实现软件；

利用所述实现软件对所述三维模型进行分层切片及路径规划，并将分层切片及路径规划后的所述三维模型导入至所述激光3D打印设备；

安装所述基板，将粉末加入到所述激光3D打印设备的供粉缸中。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将至少一个选区激光熔化金属成形材料分别以至少一个成形方向以及与所述成形方向对应的多个尺寸比置于激光3D打印设备的基板上之后，该方法还包括：

调节所述基板的水平度和激光3D打印设备中激光器的激光焦点，对铺粉刮刀进行对正，利用所述铺粉刮刀在至少一个所述选区激光熔化金属成形材料上进行铺粉，铺粉完成后，将所述铺粉刮刀退回所述铺粉刮刀的起始位置；

启动所述激光3D打印设备的激光器，采用预设激光功率，对于至少一个所述成形方向以及与所述成形方向对应的多个所述尺寸比放置于激光3D打印设备的基板上的至少一个所述选区激光熔化金属成形材料上的铺好的粉末进行熔化成形；

重复执行调节所述基板的水平度和激光3D打印设备中激光器的激光焦点，对铺粉刮刀进行对正，利用所述铺粉刮刀在至少一个所述选区激光熔化金属成形材料上进行铺粉，铺粉完成后，将所述铺粉刮刀退回所述铺粉刮刀的起始位置；启动所述激光3D打印设备的激光器，采用预设激光功率，对于至少一个所述成形方向以及与所述成形方向对应的多个所述尺寸比放置于激光3D打印设备的基板上的至少一个所述选区激光熔化金属成形材料上的铺好的粉末进行熔化成形；直至至少一个所述选区激光熔化金属成形件制造完成。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述成形质量指标至少包括下述一项：所述选区激光熔化金属成形件的平均硬度、所述选区激光熔化金属成形件的抗拉强度和所述选区激光熔化金属成形件的断后延伸率。

5.根据权利要求1或4所述的方法，其特征在于，所述分别计算在每个所述成形方向以及所述尺寸比下，至少一个所述选区激光熔化金属成形件的成形质量指标，至少包括下述一项：

利用显微硬度仪，分别计算在每个所述成形方向以及所述尺寸比下，至少一个所述选区激光熔化金属成形件的平均硬度；

利用万能拉伸机，分别计算在每个所述成形方向以及所述尺寸比下，至少一个所述选区激光熔化金属成形件的抗拉强度；

利用扫描电子显微镜，分别计算在每个所述成形方向以及所述尺寸比下，至少一个所述选区激光熔化金属成形件的断后延伸率。