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解决方案

晋原铭3D打印设备控制软件工艺参数和打印质量影响

来源:激光制造网2021-07-05 我要评论(0 )   

广州晋原铭科技有限公司激光3D打印中,材料在激光快速扫描作用下,出现骤热骤冷在工件内部会积聚热应力,导致打印工件翘曲、裂纹、表面粗糙等问题。晋原铭3D打印设备控...

广州晋原铭科技有限公司

激光3D打印中,材料在激光快速扫描作用下,出现骤热骤冷在工件内部会积聚热应力,导致打印工件翘曲、裂纹、表面粗糙等问题。


晋原铭3D打印设备控制软件通过规划激光扫描路径,对产生应力部位进行预处理,不同材料要有相应的工艺参数包来控制打印过程和提高质量。

以金属粉末打印为例,激光功率输出控制直接决定金属粉末的熔化质量,在受热熔化的过程熔道会产生高温和烟尘,要使用惰性气体来保护零件不受氧化,同时排除烟尘保持工作舱干净。因此在3D打印设备的运行控制中,涉及对控制光学系统,规划扫描的路径,控制成型平台和上料系统,控制工作舱氛围循环系统,自动化生产监控系统等功能模块的集成处理,需要专门针对3D打印设备的软件来控制运行。按光斑特点和工艺成型质量要求进行路径设置,规划激光扫描的路径。


下面介绍一些常见的打印缺陷问题,分析其原因,并提出一些软件方面的解决办法。因SLM金属粉末3D打印的成型设计设备的装备情况不同,还需依据设备的具体情况来进行分析处理。


1、实体与基板断裂变形,打印实体开裂。

    原因:激光打印时,熔池的温度和工件和粉末之间存在巨大的温度差异,在传递和冷却过程产生强大的热应力的副作用,导致撕裂。

解决方法:

1)、基板加热,针对不同材料保持相应的基板温度和成型缸(平台)的温度,减少温度梯度差,降低应力。

2)、通过扫描路径规划,错开热应力的集中产生,采用棋盘、分条扫描打印区域的方式,将产生应力源消除,同时也可降低温度梯度差值。

3)、通过旋转逐层的扫描起始角度,使热应力多向均匀化。

2、垂直打印面不平整,有渣点。

产生的原因:

1)打印速度快,熔道能量密度不够,熔化不充分和飞溅废渣多,下一层再打印时,形成突起。

2)打印速度快,打印机的氛围达不到工作条件(未及时排走废烟挡光),不能充分熔化粉末。

解决方法:

1)降低填充激光策略的打印速度,让粉料熔化更充分。

2)填充参数中采用双轮廓,增加熔道能量让轮廓边沿更宽,更光滑。

3)加大风速,保证工作仓氛围满足打印速度要求。

3、侧壁有凸起,渣点。

产生的原因:填充和轮廓两个结束延时太小,出现起笔或收笔抖动

解决方法:加大填充和轮廓打标和跳笔结束延时

4、激光出现漏出光打印。

产生的原因:激光参数中对相关参数关系有严格的规范要求,如果不能满足,就可能会影响到线段的输出。

解决方法:

1)重新检查激光参数,是否满足规范要求

2)软件中增加了强制检查参数的功能,可以防止参数设置不规范可能引起的丢轮廓问题。

5、层纹线明显、带粉。

产生的原因:

层纹线明显——轮廓的熔道能量密度过高,侧面层纹较显眼。

带粉——轮廓的熔道能量密度过低,熔解不充分,裹带了粉粒,出现粗糙和渣球。也可能是焦点位不合适导致。

解决方法:

层纹线明显——调低轮廓的激光功率,按减少5W幅度调测。

带粉——调高轮廓的激光功率,按增加5W幅度调测。

调节位焦点。

备注:每台激光器的最高功率有差异的,所以统一按一个标准来设定比例会出现输出的功率也有差异。建议:测试每台激光器的实际输出功率,精细化配置输出比例。

6、上下分层,下部外观毛糙、挂珠,上部光滑。

产生的原因:

下部:缺失位多的层位,会导致在打印过程中的烟尘较多,循环风量不够,烟尘不能及时被吹走,会影响激光打印到粉料上的能量,导致挂粉和挂珠。

上部:缺失位少的层位,循环风量满足打印要求,可以打出好质量。

解决方法:

1)增加排风量,让风能把烟尘快速排走。

2)检查引起风阻变大的原因。

3)特别是采用高速打印时必须确保风场氛围符合要求。

7、实体侧壁凹陷。

支撑没有拉住,后面脱了,打印错位

解决办法:支撑打印牢固

 

控制软件同时具备支持多个振镜的快速安装调试对齐的适应技术。完全支持设备硬件在打印技术参数上的提升,释放硬件性能。


以上为晋原铭3D打印设备控制软件激光扫描路径规划的介绍。广州晋原铭科技有限公司专注于3D打印设备控制系统软件技术的开发,联合华南理工大学增材制造团队、华南农业大学软件学院研发团队雄厚的技术力量,为增材(3D打印)设备生产提供长期无忧技术服务。更多的技术交流联系晋原铭科技www.jym3d.cn,18688885891。

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晋源铭科技3D打印软件

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