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解決方案

晉原銘3D打印設備控制軟件工藝參數和打印質量影響

來源:激光制造網2021-07-05 我要評論(0 )   

廣州晉原銘科技有限公司激光3D打印中,材料在激光快速掃描作用下,出現驟熱驟冷在工件內部會積聚熱應力,導致打印工件翹曲、裂紋、表面粗糙等問題。晉原銘3D打印設備控...

廣州晉原銘科技有限公司

激光3D打印中,材料在激光快速掃描作用下,出現驟熱驟冷在工件內部會積聚熱應力,導致打印工件翹曲、裂紋、表面粗糙等問題。


晉原銘3D打印設備控制軟件通過規劃激光掃描路徑,對產生應力部位進行預處理,不同材料要有相應的工藝參數包來控制打印過程和提高質量。

以金屬粉末打印為例,激光功率輸出控制直接決定金屬粉末的熔化質量,在受熱熔化的過程熔道會產生高溫和煙塵,要使用惰性氣體來保護零件不受氧化,同時排除煙塵保持工作艙干凈。因此在3D打印設備的運行控制中,涉及對控制光學系統,規劃掃描的路徑,控制成型平臺和上料系統,控制工作艙氛圍循環系統,自動化生產監控系統等功能模塊的集成處理,需要專門針對3D打印設備的軟件來控制運行。按光斑特點和工藝成型質量要求進行路徑設置,規劃激光掃描的路徑。


下面介紹一些常見的打印缺陷問題,分析其原因,并提出一些軟件方面的解決辦法。因SLM金屬粉末3D打印的成型設計設備的裝備情況不同,還需依據設備的具體情況來進行分析處理。


1、實體與基板斷裂變形,打印實體開裂。

    原因:激光打印時,熔池的溫度和工件和粉末之間存在巨大的溫度差異,在傳遞和冷卻過程產生強大的熱應力的副作用,導致撕裂。

解決方法:

1)、基板加熱,針對不同材料保持相應的基板溫度和成型缸(平臺)的溫度,減少溫度梯度差,降低應力。

2)、通過掃描路徑規劃,錯開熱應力的集中產生,采用棋盤、分條掃描打印區域的方式,將產生應力源消除,同時也可降低溫度梯度差值。

3)、通過旋轉逐層的掃描起始角度,使熱應力多向均勻化。

2、垂直打印面不平整,有渣點。

產生的原因:

1)打印速度快,熔道能量密度不夠,熔化不充分和飛濺廢渣多,下一層再打印時,形成突起。

2)打印速度快,打印機的氛圍達不到工作條件(未及時排走廢煙擋光),不能充分熔化粉末。

解決方法:

1)降低填充激光策略的打印速度,讓粉料熔化更充分。

2)填充參數中采用雙輪廓,增加熔道能量讓輪廓邊沿更寬,更光滑。

3)加大風速,保證工作倉氛圍滿足打印速度要求。

3、側壁有凸起,渣點。

產生的原因:填充和輪廓兩個結束延時太小,出現起筆或收筆抖動

解決方法:加大填充和輪廓打標和跳筆結束延時

4、激光出現漏出光打印。

產生的原因:激光參數中對相關參數關系有嚴格的規范要求,如果不能滿足,就可能會影響到線段的輸出。

解決方法:

1)重新檢查激光參數,是否滿足規范要求

2)軟件中增加了強制檢查參數的功能,可以防止參數設置不規范可能引起的丟輪廓問題。

5、層紋線明顯、帶粉。

產生的原因:

層紋線明顯——輪廓的熔道能量密度過高,側面層紋較顯眼。

帶粉——輪廓的熔道能量密度過低,熔解不充分,裹帶了粉粒,出現粗糙和渣球。也可能是焦點位不合適導致。

解決方法:

層紋線明顯——調低輪廓的激光功率,按減少5W幅度調測。

帶粉——調高輪廓的激光功率,按增加5W幅度調測。

調節位焦點。

備注:每臺激光器的最高功率有差異的,所以統一按一個標準來設定比例會出現輸出的功率也有差異。建議:測試每臺激光器的實際輸出功率,精細化配置輸出比例。

6、上下分層,下部外觀毛糙、掛珠,上部光滑。

產生的原因:

下部:缺失位多的層位,會導致在打印過程中的煙塵較多,循環風量不夠,煙塵不能及時被吹走,會影響激光打印到粉料上的能量,導致掛粉和掛珠。

上部:缺失位少的層位,循環風量滿足打印要求,可以打出好質量。

解決方法:

1)增加排風量,讓風能把煙塵快速排走。

2)檢查引起風阻變大的原因。

3)特別是采用高速打印時必須確保風場氛圍符合要求。

7、實體側壁凹陷。

支撐沒有拉住,后面脫了,打印錯位

解決辦法:支撐打印牢固

 

控制軟件同時具備支持多個振鏡的快速安裝調試對齊的適應技術。完全支持設備硬件在打印技術參數上的提升,釋放硬件性能。


以上為晉原銘3D打印設備控制軟件激光掃描路徑規劃的介紹。廣州晉原銘科技有限公司專注于3D打印設備控制系統軟件技術的開發,聯合華南理工大學增材制造團隊、華南農業大學軟件學院研發團隊雄厚的技術力量,為增材(3D打?。┰O備生產提供長期無憂技術服務。更多的技術交流聯系晉原銘科技www.jym3d.cn,18688885891。

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晉源銘科技3D打印軟件

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