[发明专利]一种复合式3D打印扫描方法

说明书

本发明公开了一种复合式3D打印扫描方法，包括：将零件的每个分层厚度定义为d；切片后形成多层轮廓切片；外轮廓区域定义为：在X方向与轮廓相距尺寸为T，在Y方向与轮廓相距尺寸为t的区域，除轮廓区域以外的区域定义为核心区域；对于外轮廓区域，激光扫描线采用逐行形式进行蛇形扫描，对于核心区域，将其分成长宽不同、纵横交错的矩形区域；以预设功率P和扫描速度V的激光扫描线，逐行对外轮廓区域进行扫描；放大激光束直径Φ，对核心区域中的矩形区域进行扫描；将激光束直径调整回原始尺寸Φ，激光束开始沿实体截面轮廓进行扫描；扫描完当前第N层后，待3D打印机完成铺粉，激光束开始扫描第N+1层。本发明有助于节省扫描时间以及提高成形效率。

技术领域

本发明涉及3D打印技术领域，尤其涉及一种复合式3D打印扫描方法。

背景技术

现有技术中，激光选区熔化成形技术，因其自身具有快速熔融、凝固的技术特点，在成形大面积零件或者截面积变化较大的产品时，现有扫描方式极易产生高应力，同时现有技术手段的扫描时间长，成形效率较低。由此可见，针对激光选区熔化成形大面积零件或截面积变化较大的产品时，存在应力大、成形效率低等难题亟待解决。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的不足，提供一种有助于节省扫描时间以及提高成形效率的复合式3D打印扫描方法。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案。

一种复合式3D打印扫描方法，其包括有如下步骤：步骤S1，根据激光选区熔化成形原理，采用层层堆叠方式进行零件成形，将零件的每个分层厚度定义为d；步骤S2，利用切片软件对零件进行切片，之后形成多层厚度为d的轮廓切片；步骤S3，针对实体截面，根据实体截面面积对其截面区域进行划分，定义截面边界线为轮廓，外轮廓区域定义为：在X方向与轮廓相距尺寸为T，在Y方向与轮廓相距尺寸为t的区域，实体截面除轮廓区域以外的区域定义为核心区域；步骤S4，对于外轮廓区域，激光扫描线采用逐行形式进行蛇形扫描，对于核心区域，将其分成长宽不同、纵横交错的矩形区域，各矩形区域采用不同的扫描形式；步骤S5，激光束在扫描当前第N层时，首先保持激光束直径Φ不变，以预设功率P和扫描速度V的激光扫描线，逐行对外轮廓区域进行扫描；步骤S6，放大激光束直径Φ，直径放大系数K设置为：1.05～5，激光束开始对核心区域中的矩形区域进行扫描；步骤S7，将激光束直径调整回原始尺寸Φ，激光束开始沿实体截面轮廓进行扫描；步骤S8，扫描完当前第N层后，待3D打印机完成铺粉，激光束开始扫描第N+1层。

优选地，所述步骤S3中，尺寸T与尺寸t的数值均小于实体截面的水平和竖直方向边长的一半。

优选地，所述步骤S4中，长矩形由多组横、纵向扫描线组成的礁盘式扫描线形成，短矩形由锯齿形扫描线形成。

优选地，所述步骤S4中，定义蛇形扫描线间距为D，定义短矩形X方向长度为L1，Y方向宽度为H1，长矩形X方向长度为L2，Y方向宽度为H2；定义礁盘式扫描线礁盘X方向长度为L3，Y方向宽度为H3；定义锯齿形扫描线扫描线X方向长度为L4，Y方向宽度为H4；定义短矩形X方向间距为l1，Y方向与长矩形的距离为h2；定义长矩形X方向间距为l2，定义锯齿形扫描线扫X方向间距为l3，Y方向间距为h2；定义激光束直径为Φ；其中：L1＞20Φ，L2＞30Φ，L3＞15Φ，L4＜Φ，H1＞15Φ，H2＞15Φ，H3＞8Φ，H4＜Φ，l1＜Φ，l2＜Φ，l3＜Φ，h1＜Φ，h2＜Φ。

优选地，所述步骤S6中，扫描短矩形区域时，扫描顺序为：激光束先随机扫描任意一个短矩形区域的锯齿形扫描线，完成扫描后，激光束跳转开始扫描下一个短矩形区域，这两个短矩形区域在X、Y方向不直接相连，二者之间间隔一个或多个短矩形区域或长矩形区域。