[发明专利]用于激光精密成形技术的过程监控系统

权利要求书

1.一种用于激光精密成形技术的过程监控系统，其特征在于，包括：

用于监测激光精密成形设备成形舱室内部的氧含量浓度的氧传感监测模块；

用于检测成形平台温度的温度监测模块；

用于检测模块检测每层到达粉床的功率情况和光斑直径大小的光学监测模块；

用于拍摄每一层铺粉后的粉床情况照片的粉床监测模块；

以及用于控制所述氧传感监测模块、温度监测模块、光学监测模块和粉床监测模块的中央控制系统。

2.如权要求1所述的用于激光精密成形技术的过程监控系统，其特征在于，所述氧传感监测模块，包括氧传感器、清洗阀以及补气阀；在金属粉末激光快速成型过程中，氧传感器监测成型舱室内的氧含量，舱室内氧含量低于0.05%；当氧含量超过0.05%时，中央控制系统会立即开启补气阀和清洗阀，通过置换舱室内气体方式，将氧含量调节至0.05%以下，确保成形过程安全以及成形质量。

3.如权要求1所述的用于激光精密成形技术的过程监控系统，其特征在于，所述温度监测模块包括温度传感器、冷热台以及气冷附件；在激光精密成形前，需将成形平台预热到需求温度，待达到需求温度时，才可以开始成形，在成形过程中，由于热输入作用，导致成形平台温度升高，当温度传感器监测成形平台温度超过极限偏差±5%时，中央控制系统启动气冷附件，逐渐将成形平台的温度到要求的范围内，不会对激光精密成形产生影响。

4.如权要求1所述的用于激光精密成形技术的过程监控系统，其特征在于，所述光学监测模块用于监测激光精密成形过程中的实时功率情况和光斑直径大小，当功率偏差超过±2%或光斑直径偏差超过±3%时，中央控制系统计算控制调整激光功率补偿或光斑直径补偿，并应用于下一层打印，直至激光功率或光斑直径处于正常范围内，使激光功率密度满足激光精密成形要求，从而确保粉末充分熔化和零件成形质量。

5.如权要求1所述的用于激光精密成形技术的过程监控系统，其特征在于，所述粉床监测模块包括CCD摄像机和图像对比系统；采用CCD高速摄像机，拍摄每一层铺粉后的粉床的照片，对比系统中标准的照片数据，监测平整度以及是否完全铺粉；如果平整度超出偏差或者零件上未铺满粉末，中央控制系统控制成形平台不动，料缸提升一层粉末高度，铺粉刮刀重新铺粉，调控平整度到要求的范围内，或者将零件上铺满粉末，从而保证成形零件的质量。