CN115609019A - 用于金属粉末加工的电子束标定装置、校准装置及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明是关于一种用于金属粉末加工的电子束标定装置、校准装置及方法，涉及金属粉末加工用设备技术领域。标定装置包括：板体，其上设有多个标定孔；电流采集装置设置在标定孔的下方，用于对经过标定孔的电子束产生的电流信号进行采集，束斑按照预设轨迹对标定孔进行扫描，并穿过标定孔照射到电流采集装置上，在电流采集装置处产生电流信号。本发明的标定装置结构简单，易于加工，不需精密的制作，利用电流采集装置对通过标定孔的电流信号进行采集，用于为电子束的校准提供准确数据。本发明的电子束校准方法，采用易于制备的标定装置对束斑电流信号进行采集，成本较低，对电流变化情况进行简单分析即可对束斑进行校准，简单易行、精度较高。

Description

用于金属粉末加工的电子束标定装置、校准装置及方法
技术领域
本发明涉及金属粉末加工用设备技术领域，尤其涉及一种用于金属粉末加工的电子束标定装置、校准装置及方法。
背景技术
电子束选区熔化是一种以高能电子束为能量源，在真空环境下通过对金属粉末逐点扫描、逐线搭接、逐层熔化凝固堆积形成三维金属零件的加工技术。加工过程中，电子枪的阴极灯丝通过高压加热致大量电子脱出，这些向四周发散的电子通过聚焦线圈被汇聚成直径很小的电子流，然后在偏转线圈磁场的作用下发生偏转，通过偏转信号控制电子束完成预设路径下的选区扫描熔化。
电子束选区熔化具有能量利用率高、无反射、功率密度高、扫描速度快、真空环境无污染、低残余应力等优点，特别适合活性、难熔、脆性金属材料的直接成形，在航空航天、生物医疗、汽车、模具等领域具有广阔的应用前景。但电子束选区熔化成形精度始终是限制其发展的重要因素。
成形精度究其根本仍是电子束的品质，即束斑形状、大小及下束位置准确度。电子束扫描成形幅面的边缘时需要大的偏转角度，理论上电子束的偏转角度是不受制约的。而实际工程上存在制约电子束偏转角度的因素，通常是扫描磁场的非均匀性引起的附加像散过大，超出了聚焦装置的矫正能力，造成束斑尺寸变大和形状畸变。束斑尺寸较大会导致能量不集中造成加工缺陷，束斑形状畸变和位置偏差会导致加工精度下降。因此，在加工之前，需要对束斑进行标定与校准。根据既定位置的电子束形状、大小、位置，调整电子束发生装置的偏转和聚焦，使其达到预设状态，即束斑尽可能小且圆，位置偏差满足要求。
相关技术中，对束斑的标定方法主要有基于肉眼观察的手动标定、基于拍摄成像的自动标定以及利用标定点产生的二次电子进行标定等。
基于肉眼观察的标定方法可靠性不足、费时费力；基于拍摄成像的标定方法，存在由于拍摄的图像容易畸变而造成束斑信息提取不准、甚至难以提取的问题；采用二次电子的标定方法需要钨丝等昂贵的材质以及精度较高的标定点，成本高、加工难度大，操作繁琐。
因此，有必要改善上述相关技术方案中存在的一个或者多个问题。
需要注意的是，本部分旨在为权利要求书中陈述的本公开的实施方式提供背景或上下文。此处的描述不因为包括在本部分中就承认是现有技术。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于金属粉末加工的电子束标定装置、校准装置及方法，进而至少在一定程度上克服由于相关技术的限制和缺陷而导致的一个或者多个问题。
本发明的第一方面提供一种用于金属粉末加工的电子束标定装置，所述标定装置包括：
板体，所述板体上设有多个标定孔，所述标定孔为通孔；
电流采集装置，所述电流采集装置设置在所述标定孔的下方，用于对经过所述标定孔的电子束产生的电流信号进行采集，所述电流信号的来源为：电子束的束斑按照预设轨迹对所述标定孔进行扫描，并穿过所述标定孔照射到所述电流采集装置上，在所述电流采集装置处产生所述电流信号。
本发明中的所述标定装置结构简单，易于加工，不需要精密的制作，利用所述电流采集装置对通过所述标定孔的电流值进行采集，用于为所述电子束的束斑的校准提供准确数据，为校准工作提供可靠的数据来源。
优选的，所述电流采集装置为环状霍尔电流传感器。
优选的，所述板体为金属板。
优选的，所述标定孔的直径小于所述束斑的直径。
本发明的第二方面提供一种用于金属粉末加工的电子束校准装置，所述电子束校准装置包括：
标定装置，所述标定装置采用前述任一项所述的标定装置；
真空室，所述真空室内容纳有通过电子束发生器产生的束斑以及所述标定装置；
信号采集器，所述信号采集器和所述电流采集装置连接，用于对所述电子束的束斑在所述标定装置的位置信息进行采集以及对所述电流采集装置采集到的所述电流信号进行接收；
控制器，所述电子束发生器和所述信号采集器分别与所述控制器连接，所述控制器用于控制所述电子束发生器按照预设轨迹扫描所述标定孔，所述控制器用于接收所述信号采集器发送的数据并进行数据处理以对所述电子束进行校准。
本发明中的电子束校准装置采用易于制备的标定装置对束斑的位置信息和电流信号进行采集，校准成本较低，将标定装置和束斑均置于真空室内，利于设备真空度的保持，提高校准精度。
本发明的第三方面提供一种用于金属粉末加工的电子束校准方法，采用上述所述的电子束校准装置对电子束进行校准，所述电子束校准方法包括以下步骤：
对电子束的束斑的位置进行校准：
控制所述电子束沿X轴方向对标定装置的标定孔进行扫描，对扫描过程中的束斑的位置信息以及电流变化情况进行记录，将电流开始增加的位置所对应的X轴坐标设为xa，将电流最大的位置所对应的X轴坐标设为x0，将电流降低到最小值的位置所对应的X轴坐标设为xb；
过x0对应的点对所述X轴作垂线作为Y轴，控制所述电子束沿所述Y轴对所述标定孔进行扫描，对扫描过程中的束斑的位置信息以及电流变化情况进行记录，将电流开始增加的位置所对应的Y轴坐标设为ya，将电流最大的位置所对应的Y轴坐标设为y0，将电流降低到最小值的位置所对应的Y轴坐标设为yb；
得到所述电子束的束斑在所述标定孔的中心的坐标为（x0，y0）。
优选的，所述电子束校准方法还包括以下步骤：
对所述电子束的束斑的圆度进行校准：
通过所述电子束的束斑的位置进行校准得到所述电子束的束斑在X轴方向上的尺寸Dx=|xa-xb|，在Y轴方向上的尺寸Dy=|ya-yb|，则所述电子束的束斑的圆度e=Dx/Dy，将所述圆度与预设圆度进行比较，对所述电子束发生器的参数进行调节使所述圆度达到预设圆度。
优选的，所述电子束校准方法还包括以下步骤：
对所述电子束的束斑的大小进行校准：
将所述电子束的束斑置于（x0，y0）位置处，将束流通过率与预设束流通过率进行比较，调节所述电子束发生器的参数使所述束流通过率达到所述预设束流通过率。
优选的，所述电子束发生器的参数为聚焦参数。
优选的，对所述电子束的束斑进行校准时，采取逐孔校准的方法或多个标定孔同时校准的方法。
本发明的电子束校准方法，采用易于制备的标定装置对束斑电流数据进行采集，校准成本较低，通过对电流变化情况进行简单分析即可对束斑的位置进行校准，校准过程简单易行、精度较高。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1示出本发明实施例中的用于金属粉末加工的电子束标定装置的结构示意图；
图2示出本发明实施例中的电流采集装置的工作原理图；
图3示出发明实施例中的X轴方向束斑扫描标定孔的扫描路线示意图；
图4示出发明实施例中的X轴方向上电流变化情况示意图；
图5示出发明实施例中的Y轴方向束斑扫描标定孔的扫描路线示意图；
图6示出发明实施例中的Y轴方向上电流变化情况示意图。
附图标记：
100、标定装置；101、板体；1011、标定孔；102、电流采集装置。
具体实施方式
现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的范例；相反，提供这些实施方式使得本公开将更加全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施方式中。
本发明实施例首先提供了一种用于金属粉末加工的电子束标定装置100，如图1所示，所述标定装置100包括：板体101和电流采集装置102。
具体地，所述板体101上设有多个标定孔1011，所述标定孔1011为通孔。
所述电流采集装置102设置在所述标定孔1011的下方，用于对经过所述标定孔1011的电子束产生的电流信号进行采集。所述电流信号的来源为：电子束的束斑按照预设轨迹对所述标定孔1011进行扫描，并穿过所述标定孔1011照射到所述电流采集装置102上，在所述电流采集装置102处产生所述电流信号。
本实施例中，所述标定装置100结构简单，易于加工，不需要精密的制作，利用所述电流采集装置102对通过所述标定孔1011的电流信号进行采集，用于为所述电子束的束斑的校准提供准确数据，为校准工作提供可靠的数据来源。
可选的，在一些实施例中，如图2所示，所述电流采集装置102为环状霍尔电流传感 器。环状霍尔电流传感器包括单匝线圈和多匝线圈，对单匝线圈通以固定的外部电流I0用 于检测标准电流，多匝线圈用来检测通过标定孔1011的感应电流。电流检测及校准方法：电 子束未下束时（即校准前），对单匝线圈通以外部固定电流I0，环状霍尔电流传感器可得检 测电流I0’；校准时（即下束时），电子束下束固定的小电流I给多匝线圈，同时在单匝线圈通 以固定的外部电流I0，此时环状霍尔电流传感器可得检测电流
Figure 487148DEST_PATH_IMAGE001
，则
Figure 794502DEST_PATH_IMAGE002
，其中n是多匝线圈的匝数，
Figure 370977DEST_PATH_IMAGE003
是通过标定孔1011的真实电流，则
Figure 500607DEST_PATH_IMAGE004
， 通过标定孔1011的束流通过率
Figure 987083DEST_PATH_IMAGE005
。
可选的，在一些实施例中，所述板体101为金属板，例如铝板、钢板等，成本较低。
可选的，在一些实施例中，所述标定孔1011的直径小于所述电子束的束斑的直径。所述标定孔1011的数量可以是一个或多个阵列排布的通孔。
本发明实施例其次提供了一种用于金属粉末加工的电子束校准装置，所述电子束校准装置包括：标定装置100、真空室、信号采集器以及控制器。
具体地，所述标定装置100采用上述任一项实施例所述的标定装置100。通过电子束发生器产生的束斑以及所述标定装置100均位于所述真空室内。所述信号采集器和所述电流采集装置连接，用于对所述电子束的束斑在标定装置100的位置信息进行采集，以及过所述标定装置100采集到的所述电流信号进行接收。所述电子束发生器和所述信号采集器分别与所述控制器连接，所述控制器用于控制所述电子束发生器按照预设轨迹扫描所述标定孔1011，所述控制器用于接收所述信号采集器发送的数据并进行数据处理以对所述电子束进行校准。
本实施例中，采用易于制备的标定装置100对束斑的位置信息和电流信号进行采集，校准成本较低，将标定装置100和束斑均置于真空室内，利于设备真空度的保持，提高校准精度。
本发明实施例还提供了一种用于金属粉末加工的电子束校准方法，采用上述实施例所述的电子束校准装置对电子束进行校准，所述电子束校准方法包括以下步骤：
步骤S100，对电子束的束斑的位置进行校准：
步骤S101，如图3所示，控制所述电子束沿X轴方向对标定装置100的标定孔1011进行扫描，对扫描过程中的束斑的位置信息以及电流变化情况进行记录。如图4所示，将电流开始增加的位置所对应的X轴坐标设为xa，将电流最大的位置所对应的X轴坐标设为x0，将电流降低到最小值的位置所对应的X轴坐标设为xb。其中，所述X轴方向可以为从左到右或从右到左。
步骤S102，如图5所示，过所述x0对应的点对所述X轴作垂线作为Y轴，控制所述电子束沿所述Y轴对所述标定孔1011进行扫描，对扫描过程中的束斑位置信息以及电流变化情况进行记录，如图6所示，将电流开始增加的位置所对应的Y轴坐标设为ya，将电流最大的位置所对应的Y轴坐标设为y0，将电流降低到最小值的位置所对应的Y轴坐标设为yb。其中，所述Y轴方向为从上到下或从下到上。
步骤S103，得到所述电子束的束斑在所述标定孔1011的中心的坐标为（x0，y0），此坐标即为校准后的束斑位置。
本实施例中，采用易于制备的标定装置100对束斑的位置信息和电流信号进行采集，校准成本较低，通过对电流变化情况进行简单分析即可对束斑位置进行校准，校准过程简单易行、精度较高。
此外，所述校准方法还可以包括步骤S200：
具体地，步骤S200，对束斑的圆度进行校准：通过所述电子束的束斑的位置进行校准得到所述电子束的束斑在X轴方向上的尺寸Dx=|xa-xb|，在Y轴方向上的尺寸Dy=|ya-yb|，则所述电子束的束斑的圆度e=Dx/Dy，将所述圆度与预设圆度进行比较，对所述电子束发生器的参数进行调节使所述圆度达到预设圆度。
所述校准方法还可以包括步骤S300：
步骤S300，对所述电子束的束斑的大小进行校准：将所述电子束的束斑置于（x0，y0）位置处，将束流通过率与预设束流通过率进行比较，调节所述电子束发生器的参数使所述束流通过率达到所述预设束流通过率。根据位置校准和圆度校准基础，调整束斑至（x0，y0）处，检测并计算束斑在此位置时的该标定孔1011的束流通过率与预设值进行对比，可判定束斑是否位于标定孔1011中心。束流通过率计算方法：下束P0（0.8~10mA）电流，信号采集器接收到通过该标定孔1011的电流为P1，计算该标定孔1011的束流通过率η=P1/P0与预设值对比，通过计算机控制电子束发生器自动调节直至η满足预设值。
上述束斑检测和校准可以每个标定孔1011逐一进行，也可以多个标定孔1011同时进行。
需要理解的是，上述描述中的术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底” “内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”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实施例和简化描述，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实施例的限制。
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。在本发明实施例的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
在本发明实施例中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本公开中的具体含义。
在本发明实施例中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本公开的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例进行结合和组合。
本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本公开的其它实施方案。本申请旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由所附的权利要求指出。

Claims (10)

1.一种用于金属粉末加工的电子束标定装置，其特征在于，所述标定装置包括：
板体，所述板体上设有多个标定孔，所述标定孔为通孔；
电流采集装置，所述电流采集装置设置在所述标定孔的下方，用于对经过所述标定孔的电子束产生的电流信号进行采集，所述电流信号的来源为：电子束的束斑按照预设轨迹对所述标定孔进行扫描，并穿过所述标定孔照射到所述电流采集装置上，在所述电流采集装置处产生所述电流信号。
2.根据权利要求1所述的标定装置，其特征在于，所述电流采集装置为环状霍尔电流传感器。
3.根据权利要求1所述的标定装置，其特征在于，所述板体为金属板。
4.根据权利要求1所述的标定装置，其特征在于，所述标定孔的直径小于所述束斑的直径。
5.一种用于金属粉末加工的电子束校准装置，其特征在于，所述电子束校准装置包括：
标定装置，所述标定装置采用权利要求1-4任一项所述的标定装置；
真空室，所述真空室内容纳有通过电子束发生器产生的束斑以及所述标定装置；
信号采集器，所述信号采集器和所述电流采集装置连接，用于对所述电子束的束斑在所述标定装置的位置信息进行采集以及对所述电流采集装置采集到的所述电流信号进行接收；
控制器，所述电子束发生器和所述信号采集器分别与所述控制器连接，所述控制器用于控制所述电子束发生器按照预设轨迹扫描所述标定孔，所述控制器用于接收所述信号采集器发送的数据并进行数据处理以对所述电子束进行校准。
6.一种用于金属粉末加工的电子束校准方法，其特征在于，采用权利要求5所述的电子束校准装置对电子束进行校准，所述电子束校准方法包括以下步骤：
对电子束的束斑位置进行校准：
控制所述电子束沿X轴方向对标定装置的标定孔进行扫描，对扫描过程中的束斑的位置信息以及电流变化情况进行记录，将电流开始增加的位置所对应的X轴坐标设为xa，将电流最大的位置所对应的X轴坐标设为x0，将电流降低到最小值的位置所对应的X轴坐标设为xb；
过x0对应的点对所述X轴作垂线作为Y轴，控制所述电子束沿所述Y轴对所述标定孔进行扫描，对扫描过程中的束斑的位置信息以及电流变化情况进行记录，将电流开始增加的位置所对应的Y轴坐标设为ya，将电流最大的位置所对应的Y轴坐标设为y0，将电流降低到最小值的位置所对应的Y轴坐标设为yb；
得到所述电子束的束斑在所述标定孔的中心的坐标为（x0，y0）。
7.根据权利要求6所述的电子束校准方法，其特征在于，所述电子束校准方法还包括以下步骤：
对所述电子束的束斑的圆度进行校准：
通过所述电子束的束斑位置校准得到所述电子束的束斑在X轴方向上的尺寸Dx=|xa-xb|，在Y轴方向上的尺寸Dy=|ya-yb|，则所述电子束的束斑的圆度e=Dx/Dy，将所述圆度与预设圆度进行比较，对所述电子束发生器的参数进行调节使所述圆度达到预设圆度。
8.根据权利要求7所述的电子束校准方法，其特征在于，所述电子束校准方法还包括以下步骤：
对所述电子束的束斑的大小进行校准：
将所述电子束的束斑置于（x0，y0）位置处，将束流通过率与预设束流通过率进行比较，调节所述电子束发生器的参数使所述束流通过率达到所述预设束流通过率。
9.根据权利要求8所述的电子束校准方法，其特征在于，所述电子束发生器的参数为聚焦参数。
10.根据权利要求6-9任一项所述的电子束校准方法，其特征在于，对所述电子束的束斑进行校准时，采取逐孔校准的方法或多个标定孔同时校准的方法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116441562A (zh) * 2023-06-16 2023-07-18 西安赛隆增材技术股份有限公司 一种电子束的束斑的校准装置及校准方法

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4423305A (en) * 1981-07-30 1983-12-27 International Business Machines Corporation Method and apparatus for controlling alignment of an electron beam of a variable shape
US20030077544A1 (en) * 2001-08-31 2003-04-24 Nikon Corporation Faraday cups, and charged-particle-beam microlithography apparatus comprising same
US20060255272A1 (en) * 2005-05-16 2006-11-16 Yoshinori Nakayama Calibration method for electron-beam system and electron-beam system
CN103250226A (zh) * 2010-12-22 2013-08-14 伊克斯拉姆公司 校直和聚焦x射线源内的电子束
CN104959724A (zh) * 2015-07-15 2015-10-07 桂林狮达机电技术工程有限公司 电子束快速成型设备特征点数据采集装置及方法
CN110031887A (zh) * 2019-04-30 2019-07-19 清华大学 电子束斑标定装置和方法
CN111308542A (zh) * 2020-02-28 2020-06-19 中国科学院电工研究所 一种电子枪束斑性能的测量装置及测量方法
CN112397363A (zh) * 2020-09-28 2021-02-23 西安增材制造国家研究院有限公司 一种电子枪束斑校对装置及校对方法

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4423305A (en) * 1981-07-30 1983-12-27 International Business Machines Corporation Method and apparatus for controlling alignment of an electron beam of a variable shape
US20030077544A1 (en) * 2001-08-31 2003-04-24 Nikon Corporation Faraday cups, and charged-particle-beam microlithography apparatus comprising same
US20060255272A1 (en) * 2005-05-16 2006-11-16 Yoshinori Nakayama Calibration method for electron-beam system and electron-beam system
CN103250226A (zh) * 2010-12-22 2013-08-14 伊克斯拉姆公司 校直和聚焦x射线源内的电子束
CN104959724A (zh) * 2015-07-15 2015-10-07 桂林狮达机电技术工程有限公司 电子束快速成型设备特征点数据采集装置及方法
CN110031887A (zh) * 2019-04-30 2019-07-19 清华大学 电子束斑标定装置和方法
CN111308542A (zh) * 2020-02-28 2020-06-19 中国科学院电工研究所 一种电子枪束斑性能的测量装置及测量方法
CN112397363A (zh) * 2020-09-28 2021-02-23 西安增材制造国家研究院有限公司 一种电子枪束斑校对装置及校对方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116441562A (zh) * 2023-06-16 2023-07-18 西安赛隆增材技术股份有限公司 一种电子束的束斑的校准装置及校准方法
CN116441562B (zh) * 2023-06-16 2023-08-15 西安赛隆增材技术股份有限公司 一种电子束的束斑的校准装置及校准方法

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