1.激光燒結(jié)或固化3D成型機(jī)的群掃描標(biāo)定方法;該激光燒結(jié)或激光固化成型機(jī)的基本構(gòu)造為:激光器陣列、機(jī)械掃描驅(qū)動(dòng)裝置、物料槽、物料槽內(nèi)的升降裝置、電子處理部分組成;其激光燒結(jié)方式的工作原理為:先將零件的三維模型轉(zhuǎn)化為STL格式文件,然后用分層軟件對(duì)其進(jìn)行分層處理形成切片文件,在加工開(kāi)始之前先對(duì)成型室進(jìn)行預(yù)熱,計(jì)算機(jī)與驅(qū)動(dòng)電路協(xié)同,根據(jù)原型的切片模型控制掃描中的激光束的輸出的開(kāi)關(guān),有選擇地?zé)Y(jié)固體粉末材料以完成制造零件的一個(gè)層面,完成一個(gè)層面后,工作活塞再下降一個(gè)層厚,鋪粉系統(tǒng)鋪上新的粉層,激光束再掃描并選擇燒結(jié)新的零件切層,循環(huán)往復(fù),層層疊加,直到三維零件成型;而激光固化方式的工作原理與激光燒結(jié)方式相近,只不過(guò)是將粉末料槽更換成液體料槽,而浸在料槽里的升降臺(tái)逐層下降,留出一定厚度的液態(tài)薄層,由激光掃描來(lái)固化成型;無(wú)論是激光燒結(jié)方式或光固化方式,在掃描方式上都遵循群掃描法,該法的核心內(nèi)容詳述為:激光群掃描方法是使用多個(gè)獨(dú)立激光器的光點(diǎn)構(gòu)成激光光點(diǎn)陣列(20),形成眾多微掃描區(qū)域(22);掃描線(21)將同步生成。當(dāng)激光光點(diǎn)的移動(dòng)范圍,分別等于行及列方向的光點(diǎn)間距時(shí),且當(dāng)行的掃描頻率遠(yuǎn)大于列的掃描頻率情況下,此乃逐行掃描狀態(tài),光點(diǎn)的掃描路徑會(huì)覆蓋所有區(qū)域;對(duì)于激光陣列為MxN的情況下,將會(huì)使得2個(gè)方向的掃描頻率減少M(fèi)及N倍,振幅也減小M及N倍,單個(gè)激光器的功率被允許下降MN倍;兼容直接使用機(jī)械位移裝置來(lái)驅(qū)動(dòng);激光聚焦點(diǎn)陣列的位置偏移取決于以下要素:鏡頭、激光陣列結(jié)構(gòu)件及激光器件本身的加工及安裝誤差的累積結(jié)果,校正或標(biāo)定的具體方法分為:絕對(duì)標(biāo)定法或相對(duì)標(biāo)定法:改變激光光斑的直徑是通過(guò)改變?nèi)簰呙杓す怅嚵薪M件與鋪粉系統(tǒng)鋪上新的粉層的垂直距離,即Z軸方向上的距離;其特征就在于:對(duì)激光陣列的校準(zhǔn)標(biāo)定采用的是絕對(duì)標(biāo)定法或相對(duì)標(biāo)定法;對(duì)激光點(diǎn)直徑的標(biāo)定控制采取的是改變?nèi)簰呙杓す怅嚵薪M件與鋪粉系統(tǒng)鋪上新的粉層的垂直相對(duì)距離,即Z軸方向上的距離,在機(jī)械系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)上是通過(guò)位移群掃描激光陣列組件或鋪粉系統(tǒng)來(lái)完成。
2.如權(quán)利要求1所述的絕對(duì)標(biāo)定法是指:依托機(jī)械系統(tǒng)的相對(duì)位置調(diào)整及鎖定如:各鏡頭的平移鎖緊、激光器件的平移鎖緊、相關(guān)光學(xué)支架的加工及安裝誤差等;上述3種調(diào)整量不用同時(shí)實(shí)施,只實(shí)施1個(gè)單項(xiàng)或同時(shí)實(shí)施2個(gè)項(xiàng)目既可以.絕對(duì)調(diào)整的難度在于機(jī)械加工的精度掌握及組件之間的精細(xì)配合,調(diào)整位移量的可控制性及調(diào)整后的鎖定等等。
3.如權(quán)利要求1所述的相對(duì)標(biāo)定法是指:對(duì)組件的機(jī)械加工精度有所放寬;但裝配的穩(wěn)定性被有所強(qiáng)化;激光組件裝配完畢后,不用去調(diào)整任何激光組件的安裝位置,只需要測(cè)量激光聚焦點(diǎn)的實(shí)際位置,并將所有激光聚焦點(diǎn)的實(shí)際坐標(biāo)值輸入電子運(yùn)算及驅(qū)動(dòng)的模塊部分中;在激光群掃描完成切片燒結(jié)過(guò)程時(shí),電子模塊運(yùn)算每一個(gè)激光聚焦點(diǎn)的坐標(biāo)偏差數(shù)值,安排合理的時(shí)序控制決定每一個(gè)激光器的開(kāi)關(guān),為了容納激光聚焦點(diǎn)的掃描面積的冗余問(wèn)題,需要將群掃描的方形面積超過(guò)并覆蓋鄰近的4個(gè)理想激光聚焦點(diǎn)連線所圍的4邊形的面積,即相鄰的激光聚焦點(diǎn)的掃描區(qū)域都互有重合;每一個(gè)激光聚焦點(diǎn)根據(jù)切片部位的絕對(duì)坐標(biāo)情況;獨(dú)立完成燒結(jié)過(guò)程,符合實(shí)際切片的幾何形狀及位置。
4.激光燒結(jié)或固化3D成型機(jī)的輔加熱方法:該激光燒結(jié)或激光固化成型機(jī)的基本構(gòu)造與權(quán)利要求1所述相同,在激光陣列組件的非光束的通道中加入加熱源如:帶孔的面源加熱源,孔是用于穿過(guò)激光束的;也可以安裝線狀的線狀熱源構(gòu)件,激光束群穿過(guò)其線狀的空隙部位;或者是使用點(diǎn)光源陣列,安裝于相鄰的4個(gè)激光陣列的中心區(qū)域;用于均勻加熱鋪粉槽的表面粉層,可以將上述加熱面陣的光源諸點(diǎn)的以環(huán)狀分群進(jìn)行獨(dú)立控制,環(huán)狀分群的特點(diǎn)是:中心處為1個(gè)獨(dú)立的區(qū)域,由該區(qū)域向外拓展,再分成1—1000個(gè)的獨(dú)立控制的加熱區(qū)域;其特征就在于:加熱源安裝于激光陣列組件接近粉缸或液缸的一面,穿插于激光群的空隙地帶,不遮擋激光束;并進(jìn)行環(huán)狀分群,每一個(gè)環(huán)狀區(qū)域的加熱能量獨(dú)立控制。