CN108057886B - 电子选区熔化的扫描方法 - Google Patents

电子选区熔化的扫描方法 Download PDF

Info

Publication number
CN108057886B
CN108057886B CN201711145714.1A CN201711145714A CN108057886B CN 108057886 B CN108057886 B CN 108057886B CN 201711145714 A CN201711145714 A CN 201711145714A CN 108057886 B CN108057886 B CN 108057886B
Authority
CN
China
Prior art keywords
powder
substrate
scan line
scanning area
axis
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201711145714.1A
Other languages
English (en)
Other versions
CN108057886A (zh
Inventor
李军旗
聂炎
陈伟
邹杰
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Yuanmeng Precision Technology Shenzhen Institute
Original Assignee
Yuanmeng Precision Technology Shenzhen Institute
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Yuanmeng Precision Technology Shenzhen Institute filed Critical Yuanmeng Precision Technology Shenzhen Institute
Priority to CN201711145714.1A priority Critical patent/CN108057886B/zh
Publication of CN108057886A publication Critical patent/CN108057886A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN108057886B publication Critical patent/CN108057886B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22FWORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F10/00Additive manufacturing of workpieces or articles from metallic powder
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22FWORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F10/00Additive manufacturing of workpieces or articles from metallic powder
    • B22F10/20Direct sintering or melting
    • B22F10/28Powder bed fusion, e.g. selective laser melting [SLM] or electron beam melting [EBM]
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22FWORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F10/00Additive manufacturing of workpieces or articles from metallic powder
    • B22F10/30Process control
    • B22F10/36Process control of energy beam parameters
    • B22F10/362Process control of energy beam parameters for preheating
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22FWORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F10/00Additive manufacturing of workpieces or articles from metallic powder
    • B22F10/30Process control
    • B22F10/36Process control of energy beam parameters
    • B22F10/366Scanning parameters, e.g. hatch distance or scanning strategy
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B33ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
    • B33YADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
    • B33Y10/00Processes of additive manufacturing
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22FWORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F12/00Apparatus or devices specially adapted for additive manufacturing; Auxiliary means for additive manufacturing; Combinations of additive manufacturing apparatus or devices with other processing apparatus or devices
    • B22F12/30Platforms or substrates
    • B22F12/33Platforms or substrates translatory in the deposition plane
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00Technologies related to metal processing
    • Y02P10/25Process efficiency

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Powder Metallurgy (AREA)

Abstract

本发明提供了一种电子选区熔化的扫描方法,该扫描方法包括预热基板;将粉末铺设于所述基板上,形成铺粉区域;将铺粉区域沿第一轴线划分为多个粉末扫描区,各个所述粉末扫描区沿所述第一轴线设有相间隔的M条粉末扫描线;沿所述第一轴线依次扫描每个所述粉末扫描区的第一条所述粉末扫描线,沿所述第一轴线依次扫描每个所述粉末扫描区的第二条所述粉末扫描线,直至沿所述第一轴线依次扫描每个所述粉末扫描区的所有所述粉末扫描线。本发明提供的电子选区熔化的扫描方法,通过划分多个粉末扫描区和设置多个粉末扫描线,使粉末受热更均匀,抑制吹粉现象的发生,提高零件的成型精度。

Description

电子选区熔化的扫描方法
技术领域
本发明属于3D打印技术领域,更具体地说,是涉及一种电子选区熔化的扫描方法。
背景技术
3D打印技术是快速成型技术中的一种,使用粉末状金属或者塑料等原材料,通过逐层打印的方式构造物体的技术。制造金属零件时,通常使用电子束选区融化金属成型(EBSM)等方法。EBSM技术是一种以高能电子束为加工热源,控制电子束按照预定的轨迹快速扫描基板,使粉末熔化后快速凝固的一种金属零件直接成型技术。通过逐层扫描基板上的粉末,可制造出三维金属零件。
但是电子束下束轰击粉末时,粉末带电,具有同性电荷的粉末相斥,预置于粉床上的粉末会出现粉末溃散的现象,简称“吹粉”现象,部分粉末离开预先的铺设位置,导致成型零件出现空隙缺陷,甚至导致成型中断等现象。
发明内容
本发明的目的在于提供一种电子选区熔化的扫描方法,以解决现有技术中存在的电子束轰击粉末时,粉末溃散导致的成型零件出现孔隙缺陷、甚至成型中断的技术问题。
为实现上述目的,本发明采用的技术方案是:提供一种电子选区熔化的扫描方法,包括步骤:
S10)预热基板;
S20)将粉末铺设于所述基板上,形成铺粉区域;
S30)将铺粉区域沿第一轴线划分为多个粉末扫描区,各个所述粉末扫描区沿所述第一轴线设有相间隔的M条粉末扫描线,电子枪扫描所述粉末的方向设为第二轴线,所述第一轴线和所述第二轴线呈预定夹角相错开,其中M大于或等于2;
S40)沿所述第一轴线依次扫描每个所述粉末扫描区的第一条所述粉末扫描线,沿所述第一轴线依次扫描每个所述粉末扫描区的第二条所述粉末扫描线,直至沿所述第一轴线依次扫描每个所述粉末扫描区的所有所述粉末扫描线。
进一步地,在同一所述粉末扫描区内,第一条所述粉末扫描线、第二条所述粉末扫描线至第M条所述粉末扫描线沿所述第一轴线依序间隔排列。
进一步地,所述粉末扫描线包括多个间隔分布的粉末扫描点,每条所述粉末扫描线内的相邻两个所述粉末扫描点之间的距离为0.1mm至1mm。
进一步地,所述第一轴线和所述第二轴线相互垂直。
进一步地,每个所述粉末扫描区内的相邻两个所述粉末扫描线的间隔距离相等。
进一步地,步骤S10)包括,
S11)将基板预热区域沿第三轴线划分为多个基板扫描区,各个所述基板扫描区沿所述第三轴线设有相间隔的N条基板扫描线,电子枪扫描基板的方向设为第四轴线,所述第三轴线和所述第四轴线呈预定夹角相错开,其中N大于或等于2;
S12)沿所述第三轴线依次扫描每个所述基板扫描区的第一条所述基板扫描线,沿所述第三轴线依次扫描每个所述基板扫描区的第二条所述基板扫描线,直至沿所述第三轴线依次扫描每个所述基板扫描区的所有所述基板扫描线。
进一步地,在同一所述基板扫描区内,第一条所述基板扫描线、第二条所述基板扫描线至第N条所述基板扫描线沿所述第三轴线依序间隔排列。
进一步地,所述基板扫描线包括多个间隔分布的基板扫描点,每条所述基板扫描线内的相邻两个所述基板扫描点之间的距离为0.1mm至1mm。
进一步地,所述第三轴线和所述第四轴线相互垂直。
进一步地,每个所述基板扫描区内的相邻两个所述基板扫描线的间隔距离相等。
本发明提供的电子选区熔化的扫描方法的有益效果在于:与现有技术相比,本发明电子选区熔化的扫描方法通过将铺粉区域沿第一轴线划分为多个粉末扫描区,各个粉末扫描区设有多个粉末扫描线,沿第一轴线依次扫描每个粉末区的第一条粉末扫描线,沿所述第一轴线依次扫描每个所述粉末扫描区的第二条所述粉末扫描线,直至沿所述第一轴线依次扫描每个所述粉末扫描区的所有粉末扫描线,该扫描方法使粉末受热更均匀,在各个粉末区内形成轻微烧结状态,抑制吹粉现象的发生,提高零件的成型精度,保证成型过程的正常进行。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例一提供的电子选区熔化的扫描方法的流程图;
图2为本发明实施例二提供的电子选区熔化的扫描方法的流程图;
图3为本发明实施例一提供的粉末扫描区的结构示意图;
图4为本发明实施例二提供的基板扫描区的结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
需要说明的是,当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件,它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件,它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。
需要理解的是,术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。
请参阅图1,是本发明实施例一提供的电子选区熔化的扫描方法的流程图,如图所示该方法包括以下步骤:
在步骤S10中,预热基板。
在本发明实施例中,基板用于铺设粉末,且为3D打印设备中的零件成型平台。在铺设粉末之前,预热基板可使铺设的粉末快速升温,提高粉末的熔化速率。可选地,使用电子枪下束扫描基板,使基板的温度升高,达到预热基板的目的。
需要说明的是,基板可设于3D打印设备的移动平台上,移动平台可带动基板在水平方向及竖直方向上运动。可选地,保持基板不动,电子枪在水平方向上移动的方式预热基板;也可保持电子枪不动,移动平台带动基板在水平方向上移动的方式预热基板。
在步骤S20中,将粉末铺设于基板上,形成铺粉区域1。
在本发明实施例中,铺粉区域1的范围由所需打印层的横截面积的形状和大小而定。3D打印设备中设有铺粉轴、刮板或者移动料斗等铺粉装置将粉末均匀铺设于基板上,形成铺粉区域1。
在步骤S30中,将铺粉区域1沿第一轴线划分为多个粉末扫描区10,各个粉末扫描区10沿第一轴线设有M个粉末扫描线110,电子枪扫描粉末的方向设为第二轴线,第一轴线和第二轴线呈预定夹角相错开,其中M大于或等于3。
在本发明实施例中,第一轴线可为任意方向的轴线。例如,请参阅图3,第一轴线为Y1轴,第二轴线为X1轴,X1和Y1轴呈预定角度相错开,预定角度的大小此处不作限定。多个粉末扫描区10沿Y1轴分布,在每个粉末扫描区10内,M个粉末扫描线110沿Y1轴分布,粉末扫描区10的个数大于或者等于2,粉末扫描线110的条数大于或者等于2,粉末扫描区10及粉末扫描线110的数量可根据具体需求选定,此处不作限定。当然,第一轴线也可为X1轴,同时第二轴线为Y1轴。
在步骤S40中,沿第一轴线依次扫描每个粉末扫描区10的第一条粉末扫描线110,沿第一轴线依次扫描每个粉末扫描区10的第二条粉末扫描线110,直至沿第一轴线依次扫描每个粉末扫描区10的第M条粉末扫描线110。
在本发明实施例中,请参见图3,第一轴线的正方向为Y1轴正方向,即Y1轴箭头所指方向,第二轴线的正方向为X1轴正方向,即X1轴箭头所指方向。沿第一轴线可为沿第一轴线的正方向,也可为沿第一轴线的反方向。沿第一轴线划分为三个粉末扫描区10,沿第一轴线的正方向分别为粉末扫描区11、粉末扫描区12、粉末扫描区13,可按照粉末扫描区11、粉末扫描区12、粉末扫描区13的顺序依次扫描,也可按照粉末扫描区13、粉末扫描区12、粉末扫描区11的顺序依次扫描。当然,电子束所扫描的第一个粉末扫描区10也可为粉末扫描区12,同样地,可按照粉末扫描区12、粉末扫描区13、粉末扫描区11的顺序扫描,也可按照粉末扫描区12、粉末扫描区11、粉末扫描区13的顺序扫描。
在本发明实施例中,请参阅图3,第一条粉末扫描线110可为每个粉末扫描区10中的任意一条粉末扫描线110,第二条粉末扫描线110可为每个粉末扫描区10中的任意一条粉末扫描线110,第一、第二不理解为粉末扫描线110的方向或者顺序。例如每个粉末扫描区10沿第一轴线的方向划分为三条粉末扫描线110。粉末扫描区11中的三条粉末扫描线110分别为粉末扫描线11a、粉末扫描线11b、粉末扫描线11c;粉末扫描区12中的三条粉末扫描线分别为粉末扫描线12a、粉末扫描线12b、粉末扫描线12c;粉末扫描区13中的三条粉末扫描线110分别为粉末扫描线13a、粉末扫描线13b、粉末扫描线13c。第一条粉末扫描线110可为粉末扫描线11a、粉末扫描线12a、粉末扫描线13a,也可为粉末扫描线11b、粉末扫描线12b、粉末扫描线13b,也可为粉末扫描线11c、粉末扫描线12c、粉末扫描线13c。第二条粉末扫描线110与第一条粉末扫描线110相邻。
在本发明实施例中,该扫描方法可使粉末预热,使预热后的粉末呈假烧结状态,粉末之间的电荷斥力减小,粉末的流动性减弱,便于后期打印。
本发明提供的电子选区熔化的扫描方法,与现有技术相比,本发明电子选区熔化的扫描方法通过将铺粉区域1沿第一轴线划分为多个粉末扫描区10,并将各个粉末扫描区10划分为多个粉末扫描线110,沿第一轴线依次扫描每个粉末区的第一条粉末扫描线110,沿所述第一轴线依次扫描每个所述粉末扫描区10的第二条所述粉末扫描线110,直至沿所述第一轴线依次扫描每个所述粉末扫描区10的所有粉末扫描线110,该扫描方法使粉末受热更均匀,在各个粉末区内形成轻微烧结状态,抑制吹粉现象的发生,提高零件的成型精度,保证成型过程的正常进行。
请参阅图2,是本发明实施例二提供的电子选区熔化的扫描方法的流程图,如图所示该方法包括以下步骤:
在步骤S10中,预热基板。
在本发明实施例中,基板用于铺设粉末,且为3D打印设备中的零件成型平台。在铺设粉末之前,预热基板可使铺设的粉末快速升温,提高粉末的熔化速率。可选地,使用电子枪下束扫描基板,使基板的温度升高,达到预热基板的目的。
需要说明的是,基板可设于3D打印设备的移动平台上,移动平台可带动基板在水平方向及竖直方向上运动。可选地,保持基板不动,电子枪在水平方向上移动的方式预热基板;也可保持电子枪不动,移动平台带动基板在水平方向上移动的方式预热基板。
进一步地,预热基板包括以下步骤:
在步骤S11中,将基板预热区域2沿第三轴线划分为多个基板扫描区20,各个基板扫描区20沿第三轴线设有相间隔的N个基板扫描线210,电子枪扫描基板的方向设为第四轴线,第三轴线和第四轴线呈预定夹角相错开,其中N大于或等于2;
在本发明实施例中,请参阅图4,第三轴线为Y2轴,第四轴线为X2轴,X2轴和Y2轴呈预定角度相错开,预定角度的大小此处不作限定。多个基板扫描区20沿Y2轴分布,在每个基板扫描区20内,N个基板扫描线210沿Y2轴分布,基板扫描区20的个数大于或者等于2,基板扫描线210的条数大于或者等于3,基板扫描区20及基板扫描线210的数量可根据具体需求选定,此处不作限定。当然,第三轴线也可为X2轴,同时第四轴线为Y2轴。
在步骤S12中,沿所述第三轴线依次扫描每个所述基板扫描区20的第一条所述基板扫描线210,沿所述第三轴线依次扫描每个所述基板扫描区20的第二条所述基板扫描线210,直至沿所述第三轴线依次扫描每个所述基板扫描区20的所有所述基板扫描线210。
在本发明实施例中,请参阅图4,第三轴线的正方向为Y2轴正方向,即Y2轴箭头所指方向,第四轴线的正方向为X2轴正方向,即X2轴箭头所指方向。沿第三轴线可为沿第三轴线的正方向,也可为沿第三轴线的反方向。例如,沿第三轴线划分为三个基板扫描区20,沿第三轴线的正方向分别为基板扫描区21、基板扫描区22、基板扫描区23,可按照基板扫描区21、基板扫描区22、基板扫描区23的顺序依次扫描,也可按照基板扫描区23、基板扫描区22、基板扫描区21的顺序依次扫描。当然,电子束所扫描的第一个基板扫描区20也可为基板扫描区22,同样地,可按照基板扫描区22、基板扫描区23、基板扫描区21的顺序扫描,也可按照基板扫描区22、基板扫描区21、基板扫描区23的顺序扫描。
在本发明实施例中,请参阅图4,第一条基板扫描线210可为每个基板扫描区20中的任意一条基板扫描线210,第二条基板扫描线210可为每个基板扫描区20中的任意一条基板扫描线210,第一、第二不理解为基板扫描线210的方向或者顺序。例如每个基板扫描区20沿第三轴线的方向划分为三条基板扫描线210。基板扫描区21中的三条基板扫描线210分别为基板扫描线21a、基板扫描线21b、基板扫描线21c;基板扫描区22中的三条基板扫描线分别为基板扫描线22a、基板扫描线22b、基板扫描线22c;基板扫描区23中的三条基板扫描线210分别为基板扫描线23a、基板扫描线23b、基板扫描线23c。第一条基板扫描线210可为基板扫描线21a、基板扫描线22a、基板扫描线23a,也可为基板扫描线21b、基板扫描线22b、基板扫描线23b,也可为基板扫描线21c、基板扫描线22c、基板扫描线23c。第二条基板扫描线210与第一条基板扫描线210相邻。
进一步地,在同一所述基板扫描区内,第一条所述基板扫描线210、第二条所述基板扫描线210至第N条所述基板扫描线210沿所述第三轴线依序间隔排列,可使基板预热更均匀,减小基板的变形量。例如,请参阅图4,第一条所述基板扫描线210分别为基板扫描线21a、基板扫描线22a、基板扫描线23a,第二条基板扫描线210分别为基板扫描线21b、基板扫描线22b、基板扫描线23b,第N条基板扫描线210即第三条基板扫描线210,第三条基板扫描线210分别为基板扫描线21c、基板扫描线22c、基板扫描线23c。
进一步地,基板扫描线210包括多个间隔分布的基板扫描点,每条基板扫描线210内的相邻两个基板扫描点之间的距离为0.1mm至1mm。电子束下束呈点状,由于电子束的偏转频率较高,当电子束沿基板扫描线210的方向依次下束扫描时,在视觉暂留的作用下,肉眼观察形成多条基板扫描线210,即形成光栅式扫描。
进一步地,请参阅图4,第三轴线和第四轴线相互垂直,即X2轴和Y2轴相互垂直,电子枪的扫描方向和基板预热区域的划分方向相互垂直,更便于电子枪的扫描,简化电子枪的控制程序。
进一步地,请参阅图4,各个基板扫描区20在第三轴线上的投影长度相等。具体地,基板扫描区21、基板扫描区22、基板扫描区23的宽度相等,可简化电子枪的运动编程轨迹,同时使基板受热更均匀。
进一步地,请参阅图4,每个基板扫描区20内的相邻两条基板扫描线210之间相互间隔,且间隔距离相等。例如,基板扫描区21中,基板扫描线21a和基板扫描线21b之间相互间隔,且基板扫描线21a和基板扫描线21b之间的距离为S1,基板扫描线21b和基板扫描线21c之间的距离为S2,S1和S2相等。可简化电子枪的运动编程轨迹,同时使基板受热更均匀。可选地,相邻两条基板扫描线210之间的距离为0.1mm至1mm。
进一步地,请参阅图4,各个基板扫描区20内的相邻两条基板扫描线210之间的距离相等。例如,基板扫描区22中,基板扫描线22a和基板扫描线22b之间的距离为S3,基板扫描线22b和基板扫描线22c之间的距离为S4,S1、S2、S3、S4均相等。可简化电子枪的运动编程轨迹,同时使基板受热更均匀。
进一步地,基板预热后的温度为600°至800°,上述温度为基板的最佳温度,既能快快加热粉末,又能保证基板不变形。
在本发明实施例中,预热基板的扫描方法可使基板预热,从而使铺设于基板上的粉末迅速升温,且该种预热基板的方法可防止基板受热不均而变形。
在步骤S20中,将粉末铺设于基板上,形成铺粉区域1。
在本发明实施例中,铺粉区域1的范围由所需打印层的横截面积的形状和大小而定。3D打印设备中设有铺粉轴、刮板或者移动料斗等铺粉装置将粉末均匀铺设于基板上,形成铺粉区域1。可选地,基板预热区域2的面积大于铺粉区域1的面积。
在步骤S30中,将铺粉区域1沿第一轴线划分为多个粉末扫描区10,各个粉末扫描区10沿第一轴线设有M个粉末扫描线110,电子枪扫描粉末的方向设为第二轴线,第一轴线和第二轴线呈预定夹角相错开,其中M大于或等于2。
在本发明实施例中,请参见图3,可选地,第一轴线为Y1轴,第二轴线为X1轴,X1轴和Y1轴呈预定夹角相错开,该预定夹角的度数此处不作限定。多个粉末扫描区10沿Y1轴分布,在每个粉末扫描区10内,M个粉末扫描线110沿Y1轴分布,粉末扫描区10的个数大于或者等于2,粉末扫描线110的条数大于或者等于3,粉末扫描区10及粉末扫描线110的数量可根据具体需求选定,此处不作限定。当然,第一轴线也可为X1轴,同时第二轴线为Y1轴。
在步骤S40中,沿第一轴线依次扫描每个粉末扫描区10的第一条粉末扫描线110,沿第一轴线依次扫描每个粉末扫描区10的第二条粉末扫描线110,直至沿第一轴线依次扫描每个粉末扫描区10的所有粉末扫描线110。
在本发明实施例中,请参见图3,第一轴线的正方向为Y1轴正方向,即Y1轴箭头所指方向,第二轴线的正方向为X1轴正方向,即X1轴箭头所指方向。沿第一轴线可为沿第一轴线的正方向,也可为沿第一轴线的反方向。例如,沿第一轴线划分为三个粉末扫描区10,沿第一轴线的正方向分别为粉末扫描区11、粉末扫描区12、粉末扫描区13,可按照粉末扫描区11、粉末扫描区12、粉末扫描区13的顺序依次扫描,也可按照粉末扫描区13、粉末扫描区12、粉末扫描区11的顺序依次扫描。当然,电子束所扫描的第一个粉末扫描区10也可为粉末扫描区12,同样地,可按照粉末扫描区12、粉末扫描区13、粉末扫描区11的顺序扫描,也可按照粉末扫描区12、粉末扫描区11、粉末扫描区13的顺序扫描。
在本发明实施例中,请参阅图3,第一条粉末扫描线110可为每个粉末扫描区10中的任意一条粉末扫描线110,第二条粉末扫描线110可为每个粉末扫描区10中的任意一条粉末扫描线110,第一、第二不理解为粉末扫描线110的方向或者顺序。例如每个粉末扫描区10沿第一轴线的方向划分为三条粉末扫描线110。粉末扫描区11中的三条粉末扫描线110分别为粉末扫描线11a、粉末扫描线11b、粉末扫描线11c;粉末扫描区12中的三条粉末扫描线分别为粉末扫描线12a、粉末扫描线12b、粉末扫描线12c;粉末扫描区13中的三条粉末扫描线分别为粉末扫描线13a、粉末扫描线13b、粉末扫描线13c。第一条粉末扫描线110可为粉末扫描线11a、粉末扫描线12a、粉末扫描线13a,也可为粉末扫描线11b、粉末扫描线12b、粉末扫描线13b,也可为粉末扫描线11c、粉末扫描线12c、粉末扫描线13c。第二条粉末扫描线110与第一条粉末扫描线110相邻。
在本发明实施例中,该扫描方法可使粉末预热,使预热后的粉末呈假烧结状态,粉末之间的电荷斥力减小,粉末的流动性减弱,便于后期打印。
进一步地,在同一所述基板扫描区内,第一条所述粉末扫描线110、第二条所述粉末扫描线110至第M条所述基板扫描线110沿所述第一轴线依序间隔排列,可使粉末预热更均匀。例如,请参阅图3,第一条所述粉末扫描线110分别为粉末扫描线11a、粉末扫描线12a、粉末扫描线13a,第二条粉末扫描线110分别为粉末扫描线11b、粉末扫描线12b、粉末扫描线13b,第M条粉末扫描线110即第三条粉末扫描线110,第三条粉末扫描线110分别为粉末扫描线11c、粉末扫描线12c、粉末扫描线13c。
进一步地,粉末扫描线110包括多个间隔分布的粉末扫描点,每条粉末扫描线110内的相邻两个粉末扫描点之间的距离为0.1mm至1mm。电子束下束呈点状,由于电子束的偏转频率较高,当电子束沿基板扫描线110的方向依次下束扫描时,在视觉暂留的作用下,肉眼观察形成多条粉末扫描线110,即形成光栅式扫描。
进一步地,请参阅图3,第一轴线和第二轴线相互垂直,即X1轴和Y1轴相互垂直,电子枪的扫描方向和粉末扫描区域的划分方向相互垂直,更便于电子枪的扫描,简化电子枪的控制程序。
进一步地,请参阅图3,各个粉末扫描区10在第一轴线上的投影长度相等。具体地,粉末扫描区21、粉末扫描区22、粉末扫描区23的宽度相等,可简化电子枪的运动编程轨迹,同时使粉末受热更均匀。
进一步地,请参阅图3,每个粉末扫描区10内的相邻两条粉末扫描线110之间相互间隔,且间隔距离相等。例如,粉末扫描区11中,粉末扫描线11a和粉末扫描线11b之间相互间隔,且粉末扫描线11a和粉末扫描线11b之间的距离为H1,粉末扫描线11b和粉末扫描线11c之间的距离为H2,H1和H2相等。可简化电子枪的运动编程轨迹,同时使粉末受热更均匀。
进一步地,请参阅图3,各个粉末扫描区10内的相邻两条粉末扫描线110之间的距离相等。例如,粉末扫描区12中,粉末扫描线12a和粉末扫描线12b之间的距离为H3,粉末扫描线12b和粉末扫描线12c之间的距离为H4,H1、H2、H3、H4均相等。可简化电子枪的运动编程轨迹,同时使粉末受热更均匀。可选地,相邻两个粉末扫描线110的距离为0.1mm至1mm。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.电子选区熔化的扫描方法,包括步骤:S10)预热基板;S20)将粉末铺设于所述基板上,形成铺粉区域;其特征在于,还包括步骤:
S30)将铺粉区域沿第一轴线划分为多个粉末扫描区,各个所述粉末扫描区沿所述第一轴线设有相间隔的M条粉末扫描线,电子枪扫描所述粉末的方向设为第二轴线,所述第一轴线和所述第二轴线呈预定夹角相错开,其中M大于或等于2;
S40)沿所述第一轴线依次扫描每个所述粉末扫描区的第一条所述粉末扫描线,沿所述第一轴线依次扫描每个所述粉末扫描区的第二条所述粉末扫描线,直至沿所述第一轴线依次扫描每个所述粉末扫描区的所有所述粉末扫描线。
2.如权利要求1所述的电子选区熔化的扫描方法,其特征在于:在同一所述粉末扫描区内,第一条所述粉末扫描线、第二条所述粉末扫描线至第M条所述粉末扫描线沿所述第一轴线依序间隔排列。
3.如权利要求1所述的电子选区熔化的扫描方法,其特征在于:所述粉末扫描线包括多个间隔分布的粉末扫描点,每条所述粉末扫描线内的相邻两个所述粉末扫描点之间的距离为0.1mm至1mm。
4.如权利要求1所述的电子选区熔化的扫描方法,其特征在于:所述第一轴线和所述第二轴线相互垂直。
5.如权利要求1所述的电子选区熔化的扫描方法,其特征在于:每个所述粉末扫描区内的相邻两个所述粉末扫描线的间隔距离相等。
6.如权利要求1-5任一项所述的电子选区熔化的扫描方法,其特征在于:步骤S10)包括,
S11)将基板预热区域沿第三轴线划分为多个基板扫描区,各个所述基板扫描区沿所述第三轴线设有相间隔的N条基板扫描线,电子枪扫描基板的方向设为第四轴线,所述第三轴线和所述第四轴线呈预定夹角相错开,其中N大于或等于2;
S12)沿所述第三轴线依次扫描每个所述基板扫描区的第一条所述基板扫描线,沿所述第三轴线依次扫描每个所述基板扫描区的第二条所述基板扫描线,直至沿所述第三轴线依次扫描每个所述基板扫描区的所有所述基板扫描线。
7.如权利要求6所述的电子选区熔化的扫描方法,其特征在于:在同一所述基板扫描区内,第一条所述基板扫描线、第二条所述基板扫描线至第N条所述基板扫描线沿所述第三轴线依序间隔排列。
8.如权利要求6所述的电子选区熔化的扫描方法,其特征在于:所述基板扫描线包括多个间隔分布的基板扫描点,每条所述基板扫描线内的相邻两个所述基板扫描点之间的距离为0.1mm至1mm。
9.如权利要求6所述的电子选区熔化的扫描方法,其特征在于:所述第三轴线和所述第四轴线相互垂直。
10.如权利要求6所述的电子选区熔化的扫描方法,其特征在于:每个所述基板扫描区内的相邻两个所述基板扫描线的间隔距离相等。
CN201711145714.1A 2017-11-17 2017-11-17 电子选区熔化的扫描方法 Active CN108057886B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201711145714.1A CN108057886B (zh) 2017-11-17 2017-11-17 电子选区熔化的扫描方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201711145714.1A CN108057886B (zh) 2017-11-17 2017-11-17 电子选区熔化的扫描方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN108057886A CN108057886A (zh) 2018-05-22
CN108057886B true CN108057886B (zh) 2019-07-26

Family

ID=62135811

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201711145714.1A Active CN108057886B (zh) 2017-11-17 2017-11-17 电子选区熔化的扫描方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN108057886B (zh)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110243213A (zh) * 2019-06-24 2019-09-17 华东理工大学 一种复合结构的平板吸液芯及其制造方法
CN110918990B (zh) * 2019-12-06 2022-05-03 西安赛隆金属材料有限责任公司 电子束扫描方法、难熔金属构件及电子束选区熔化设备
CN111266584B (zh) * 2020-04-14 2022-02-11 天津清研智束科技有限公司 一种增材制造方法

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101271243B1 (ko) * 2006-07-27 2013-06-07 아르켐 에이비 3차원 물체 생성방법 및 장치
FR2980380B1 (fr) * 2011-09-23 2015-03-06 Snecma Strategie de fabrication d'une piece metallique par fusion selective d'une poudre
CN103273065B (zh) * 2013-05-31 2015-04-01 西北有色金属研究院 一种无焊缝金属蜂窝构件的电子束选区熔化成型方法
US9676032B2 (en) * 2013-09-20 2017-06-13 Arcam Ab Method for additive manufacturing
CN105235223A (zh) * 2015-11-19 2016-01-13 吴江中瑞机电科技有限公司 一种控制增材制造应力变形的可任意角度扫描路径方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN108057886A (zh) 2018-05-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108057886B (zh) 电子选区熔化的扫描方法
JP6496406B2 (ja) 表面の加熱制御
CN108189390B (zh) 选择性激光固化设备和方法
JP6460554B2 (ja) 3d物体の生成
CN104084584B (zh) 用于高温合金结构件快速成型的激光扫描方法
JP4050601B2 (ja) 支持構造付き3次元物体の高速試作装置
CN104985181A (zh) 用于制造三维物体的激光扫描方法
KR102130423B1 (ko) 가상 마스크를 이용한 인쇄
CN105939839A (zh) 用于改进地控制在生成式层构建过程中的能量输入的方法和设备
US20050242473A1 (en) Uniform thermal distribution imaging
CN107953552B (zh) 激光扫描方法、可读存储介质及激光扫描控制设备
CN106003713B (zh) 一种sls扫描方法及3d打印方法
US11981082B2 (en) Device and method for the generative production of a three-dimensional object
CN109622965A (zh) 电子束选区熔化成形预热扫描方法
CN110121406A (zh) 用于增材制造的方法及辐条支撑件
CN106825569B (zh) 具有预热功能的增材制造方法及增材制造装置
CN108500270A (zh) 复合增材制造方法及复合增材制造设备
EP1775104A1 (en) Method for enhancing density of a three-dimensional object
CN106984812A (zh) 一种用于激光选区熔化的加强型激光扫描方法
CN106925776A (zh) 一种控制增材制造应力变形的分区域扫描路径生成方法
CN205112415U (zh) 三维打印机
CN106493367A (zh) 一种用于激光选区熔化的激光扫描方法
CN106696273B (zh) 用于利用微波能从三维打印物体去除支承结构的***和方法
CN110126266A (zh) 一种三维物体制造方法
CN103722744B (zh) 一种3d打印方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant