[发明专利]一种粉床分级预热的控制方法及增材制造装置

权利要求书

1.一种粉床分级预热的控制方法，其特征在于，包括：

获取待打印零件的三维模型，对所述三维模型沿高度方向进行切片，获得每层的截面及截面形状，并设置扫描路径形成扫描路径数据，将其导入打印设备；

根据当前层的所述截面形状设定第0分级至第n分级的预热范围，并为每个分级分配预热能量；

在成形基板上铺设粉末，至少一个能量源根据所述当前层设定的预热范围及预热能量由内向外对粉末进行分级预热；

根据所述扫描路径对截面进行扫描熔化，完成当前层的打印；

根据下一层的截面形状设定用于所述下一层的第0分级至第n分级的预热范围及预热能量，并重复铺粉、预热及扫描熔化直至完成整个零件打印；

其中，所述第0分级的预热范围为截面形状、或所述截面形状及从所述截面形状的外边缘向外延伸出预定距离的环带状区，所述第n分级的预热范围为从第n-1分级的预热范围的外边缘向外延伸出第n+1预定距离的环带状区，n为分级总数大于等于2的正整数；

所述第0分级的预热能量E₀为最高，所述第n分级的预热能量随分级的增加而减少。

2.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述第n分级向外延伸的第n+1预定距离要大于或等于所述第n-1分级向外延伸的第n预定距离，所述第n-1分级向外延伸的第n预定距离为0.1~30mm。

3.根据权利要求2所述的控制方法，其特征在于，若所述第n分级向外延伸的第n+1预定距离等于所述第n-1分级向外延伸的第n预定距离时，通过下列公式确定所述当前层中以截面j为中心向外延伸的分级总数：

其中，n为所述当前层中所述截面j向外延伸的分级总数，d为所述截面向外延伸的预定距离，f(∆L_mixj)为所述截面j的截面形状外边缘至预热区域边缘的最短距离向上取整函数，为的值向上取整函数，j为大于等于1的正整数。

4.根据权利要求2所述的控制方法，其特征在于，若所述第n分级向外延伸的第n+1预定距离非等于所述第n-1分级向外延伸的第n预定距离时，向外延伸的预热范围最先扩散至所述预热区域边缘且其预定距离大于所述前一分级预定距离时，确定为所述截面的分级总数n。

5.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，待打印零件为多个时，获得每个零件的截面形状，根据不同零件每层的截面形状的设定的预热范围存在重叠时，在重叠的分级的预热范围中，将最内层的分级进行并集处理。

6.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，各分级预热能量分为三个区域，90~99%E₀的I级能量区域，20~89%E₀的II级能量区域，10~19%E₀的III级能量区域，不同级能量区域存在至少一个预热分级。

7.根据权利要求6所述的控制方法，其特征在于，当n等于3时，不同级的能量区域内各有一个预热分级；当n大于3时，不同级的能量区域内的分级数按照以下原则获得：N_I+N_III≤N_II且N_I≥N_III，其中，N_I为I级能量区的分级数量，N_II为II级能量区的分级数量，N_III为III级能量区的分级数量。