[发明专利]一种提高激光变斑直接成形不等宽构件精度的方法

摘要

本发明公开了一种提高激光变斑直接成形不等宽构件精度的方法，先进行熔覆测试，获得不同工艺参数下的单道熔覆层截面宽、高数据，拟合出不同宽高比下熔覆层截面曲线的阶数，建立不同宽高熔覆层截面曲线的阶数与单层熔覆层高度、提升量的函数关系；然后构建对应于同一提升量的阶梯形单道，据此确定激光变斑熔覆单道的工艺参数，通过激光变斑直接成形熔覆出高度平整的熔覆层；完成一层熔覆后，提升喷嘴一个分层高度，再采用阶梯形单道熔覆新的熔道，如此循环，直至三维零件制造完成。本发明获得了高度平整的熔覆层，避免了熔覆层顶部不平整及宽高比小的部位被拉裂的现象，提高了成形精度，保证了成形质量。

主权项

一种提高激光变斑直接成形不等宽构件精度的方法，包括以下步骤：(1)用计算机建立三维成形零件模型，通过软件对模型进行分层处理，获取零件的轮廓层面信息；(2)控制同轴送粉喷嘴的驱动装置，根据熔道尺寸对激光光斑的大小进行实时连续调节，在激光变斑的过程中同时调节激光功率、扫描速度及送粉量进行单道熔覆，测量获得不同工艺参数下的单道熔覆层截面宽、高数据，拟合出不同宽高比下熔覆层截面曲线的阶数；(3)根据步骤(2)获得的拟合数据，依据多层堆积熔覆层顶部平整为条件，建立不同宽高熔覆层截面曲线的阶数与单层熔覆层高度、提升量的函数关系；(4)对于待熔覆的层，依据宽高比及阶数，利用步骤(3)获得的函数关系设计出不同宽高比下熔覆层的高度，构建对应于同一提升量的阶梯形单道，以所述阶梯式单道作为待熔覆的层确定激光变斑熔覆单道的工艺参数，根据获得的工艺参数控制同轴送粉喷嘴的驱动装置，根据熔道尺寸对激光光斑的大小进行实时连续调节，同时调节激光功率、扫描速度及送粉量，熔覆出高度平整的熔覆层；(5)完成一层熔覆后，提升喷嘴一个分层高度，在已经熔覆层上面按照步骤(4)再熔覆新的熔道，如此循环，直至三维零件制造完成。