[发明专利]一种金属3D打印的在线检测方法、金属3D打印机及设备

权利要求书

1.一种金属3D打印的在线检测方法，其特征在于，所述在线检测方法应用于金属3D打印机，所述金属3D打印机包括金属3D打印机本体、激光能量密度调节单元、多个超声波接收单元以及检测单元，其中，所述金属3D打印机本体包括铺粉单元以及打印基板，所述超声波接收单元矩阵布设于所述打印基板的底面，即在打印基板的底面设置有压电传感器阵列用于接收超声波，所述在线检测方法包括：

通过所述铺粉单元在所述打印基板上铺设一定厚度的金属粉末层，然后通过所述激光能量密度调节单元调节激光能量烧结所述金属粉末层以形成打印层；

通过所述激光能量密度调节单元调节激光能量对所述打印层进行照射以激发出超声波，步骤包括，通过所述激光能量密度调节单元调节激光能量按照设定的扫描路径进行照射以激发出超声波；

通过所述多个超声波接收单元接收所述超声波，并通过所述检测单元对所述超声波的信息进行分析和处理，实现缺陷的在线检测，所述的在线检测是在线逐层的检测，并根据检测结果修正打印参数；

在通过所述激光能量密度调节单元调节激光能量对所述打印层进行照射以激发出超声波之前，还包括，对所述打印层进行扫粉，将未熔化的金属粉末清除。

2.如权利要求1所述的一种金属3D打印的在线检测方法，其特征在于，所述通过检测单元对所述超声波的信息进行分析处理，以实现缺陷的在线检测的步骤包括：

根据所述扫描路径上的所述超声波的信息，确认缺陷的位置信息。

3.如权利要求1所述的一种金属3D打印的在线检测方法，其特征在于，所述通过检测单元对所述超声波的信息进行分析处理，以实现缺陷的在线检测的步骤进一步包括：

获取所述扫描路径上每一点对应的透射超声波强度，判断每一点对应的透射超声波强度是否在阈值范围内，是则判断为无缺陷点，否则判断为缺陷点，其中，所述透射超声波强度是指超声波接收单元所接收的透射波的强度，所述阈值范围至少根据打印材料和所述打印层的厚度进行确定。

4.如权利要求1所述的一种金属3D打印的在线检测方法，其特征在于，所述激发出超声波的方法包括：

采用热弹机制、融蚀机制或其他机制激发出超声波。

5.如权利要求1-4任意一项所述的一种金属3D打印的在线检测方法的金属3D打印机，其特征在于，包括：

金属3D打印机本体，其包括铺粉单元以及打印基板；

激光能量密度调节单元，用于在所述铺粉单元铺粉完成后，调节激光能量对金属粉末层进行烧结形成打印层，且所述激光能量密度调节单元进一步用于在所述打印层烧结完成后，调节激光能量对所述打印层进行照射以激发出超声波；

多个超声波接收单元，矩阵布设于所述打印基板的底面，用于接收所述超声波；

检测单元，用于根据超声波信息对所述打印层进行分析，以实现缺陷的在线检测。

6.如权利要求5所述的金属3D打印机，其特征在于，所述激光能量密度调节单元进一步用于：

调节激光能量按照设定的扫描路径对所述打印层进行照射以激发出超声波。

7.如权利要求6所述的金属3D打印机，其特征在于，所述检测单元进一步用于：

获取所述扫描路径上每一点对应的透射超声波强度，判断每一点对应的透射超声波强度是否在阈值范围内，是则判断为无缺陷点，否则判断为缺陷点，其中，所述透射超声波强度是指超声波接收单元所接收的透射波的强度，所述阈值范围至少根据打印材料和所述打印层的厚度进行确定。

8.一种金属3D打印的在线检测设备，其特征在于，包括处理器、存储器以及存储在所述存储器内的计算机程序，所述计算机程序能够被所述处理器执行以实现如权利要求1至4任意一项所述的一种金属3D打印的在线检测方法。