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(nei) 部會(hui) 積聚熱應力，導致打印工件翹曲、裂紋、表麵粗糙等問題。

晉原銘3D打印設備控製軟件通過規劃激光掃描路徑，對產(chan) 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製打印過程和提高質量。

以金屬粉末打印為(wei) 例，激光功率輸出控製直接決(jue) 定金屬粉末的熔化質量，在受熱熔化的過程熔道會(hui) 產(chan) 生高溫和煙塵，要使用惰性氣體(ti) 來保護零件不受氧化，同時排除煙塵保持工作艙幹淨。因此在3D打印設備的運行控製中，涉及對控製光學係統，規劃掃描的路徑，控製成型平台和上料係統，控製工作艙氛圍循環係統，自動化生產(chan) 監控係統等功能模塊的集成處理，需要專(zhuan) 門針對3D打印設備的軟件來控製運行。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。

下麵介紹一些常見的打印缺陷問題，分析其原因，並提出一些軟件方麵的解決(jue) 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(ti) 情況來進行分析處理。

1、實體(ti) 與(yu) 基板斷裂變形，打印實體(ti) 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(chuan) 遞和冷卻過程產(chan) 生強大的熱應力的副作用，導致撕裂。

解決(jue) 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（平台）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(chan) 生，采用棋盤、分條掃描打印區域的方式，將產(chan) 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、垂直打印麵不平整，有渣點。

產(chan) 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(jue) 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(cang) 氛圍滿足打印速度要求。

3、側(ce) 壁有凸起，渣點。

產(chan) 生的原因：填充和輪廓兩(liang) 個(ge) 結束延時太小，出現起筆或收筆抖動

解決(jue) 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(chan) 生的原因：激光參數中對相關(guan) 參數關(guan) 係有嚴(yan) 格的規範要求，如果不能滿足，就可能會(hui) 影響到線段的輸出。

解決(jue) 方法：

1）重新檢查激光參數，是否滿足規範要求

2）軟件中增加了強製檢查參數的功能，可以防止參數設置不規範可能引起的丟(diu) 輪廓問題。

5、層紋線明顯、帶粉。

產(chan) 生的原因：

層紋線明顯——輪廓的熔道能量密度過高，側(ce) 麵層紋較顯眼。

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(jue) 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：每台激光器的最高功率有差異的，所以統一按一個(ge) 標準來設定比例會(hui) 出現輸出的功率也有差異。建議：測試每台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(chan) 生的原因：

下部：缺失位多的層位，會(hui) 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(hui) 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(jue) 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(ti) 側(ce) 壁凹陷。

支撐沒有拉住，後麵脫了，打印錯位

解決(jue) 辦法：支撐打印牢固

控製軟件同時具備支持多個(ge) 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(wei) 晉原銘3D打印設備控製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(zhuan) 注於(yu) 3D打印設備控製係統軟件技術的開發，聯合華南理工大學增材製造團隊、華南農(nong) 業(ye) 大學軟件學院研發團隊雄厚的技術力量，為(wei) 增材（3D打印）設備生產(chan) 提供長期無憂技術服務。更多的技術交流聯係晉原銘科技www.jym3d.cn，18688885891。