选择性激光烧结试验研究-中国工具信息网.pdf

７０ 工 具 技 术 选择性激光烧结试验研究 胡晓岳 广东机电职业技术学院 摘要：在自行研制的实验型选择性激光烧结设备的基础上，进行了各种形状零件烧结实验研究。对比线扫描 和分形扫描烧结成型零件的性能，以及激光功率神经网络控制与恒定功率控制两种功率控制方法，发现采用激光 功率神经网络控制的分形扫描烧结而成的试件效果最好。 关键词：选择性激光烧结；试验；研究；性能 中图分类号：ＴＧ４３９．４　　　　　　文献标志码：Ｂ ＥｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌＲｅｓｅａｒｃｈｏｆＳｅｌｅｃｔｉｖｅＬａｓｅｒＳｉｎｔｅｒｉｎｇ ＨｕＸｉａｏｙｕｅ Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｓｅｌｅｃｔｉｖｅｌａｓｅｒｓｉｎｔｅｒｉｎｇｅｑｕｉｐｍｅｎｔｏｆｔｈｅｓｅｌｆｄｅｖｅｌｏｐｅｄｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｔｙｐｅ，ｖａｒｉｅｔｙｓｈａｐｅ ｐａｒｔｓａｒｅｓｉｎｔｅｒｅｄｆｏｒｔｈｅｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｓｔｕｄｙ．Ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎｔｈｅｓｉｎｔｅｒｉｎｇｔｅｓｔｐｉｅｃｅ’ｓｆｏｒｍｉｎｇｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆｌｉｎｅｓｃａｎｎｉｎｇ ａｎｄｆｒａｃｔａｌｓｃａｎｎｉｎｇａｓｗｅｌｌａｓｔｈｅｔｗｏｐｏｗｅｒｃｏｎｔｒｏｌｍｅｔｈｏｄｗｈｉｃｈａｒｅｔｈｅｌａｓｅｒｐｏｗｅｒｎｅｕｒａｌｎｅｔｗｏｒｋｃｏｎｔｒｏｌａｎｄｃｏｎｓｔａｎｔ ｐｏｗｅｒｃｏｎｔｒｏｌ，ｔｈｅｔｅｓｔｐｉｅｃｅｅｆｆｅｃｔｔｈａｔｕｓｅｄｎｅｕｒａｌｎｅｔｗｏｒｋｃｏｎｔｒｏｌｆｏｒｌａｓｅｒｐｏｗｅｒａｎｄｆｒａｃｔａｌｓｃａｎｎｉｎｇｓｉｎｔｅｒｉｎｇｆｏｕｎｄｉｓ ｔｈｅｂｅｓｔ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｓｅｌｅｃｔｉｖｅｌａｓｅｒｓｉｎｔｅｒｉｎｇ；ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ；ｓｔｕｄｙ；ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ 控制；实现控制系统中激光功率控制和激光启停控 　试验样机简介 制。 针对现在市场上的选择性激光烧结设备价格较 　试验条件 高这一问题，制造出采用树脂砂的低成本选择性激 光烧结机试验样机，整机如图１所示。该装置采用 本试验的粉末原料采用激光烧结专用树脂砂。 钢丝绳牵引、步进电机驱动实现工作台Ｘ、Ｙ方向上 其成分为石英砂，树脂等，制作过程中把树脂包裹在 的运动，同时为了满足选择性激光烧结工艺的要求， 石英砂表面。激光烧结导致树脂融化使粉末互相粘 系统还包括 Ｚ方向升降活塞及传动装置，光路系 ３ 结固化。材料参数为：密度约为４．７ｇ／ｃｍ，颗粒直 统，二氧化碳激光器等相应的辅助装置［１，２］。 径小于０．１ｍｍ。 在激光烧结过程中，采用具有精细复杂结构的 试验用的ＣＯ 激光器ＪＳ－Ａ＋，最大激光功率 ２ 分形曲线的扫描路径填充薄层平面，对控制系统提 为１５Ｗ，激光光斑直径为０．２ｍｍ。 出了较高的要求，具体要求如下：数控轴系统的反向 为了研究激光烧结线宽与激光功率、扫描速度 间隙要求小，运动脉冲分辨率要求高；实现工作台的 和其它相关参数的关系，需要一套放大观测辅助系 快速运动响应；实现控制系统中Ｘ轴、Ｙ轴同步扫描 统，以实现对激光烧结试验中烧结成型的薄层组织