[发明专利]一种适用于激光成形3D打印机焦平面的快速确定方法

说明书

本发明属于激光成形3D打印技术领域，一种适用于激光成形3D打印机焦平面的快速确定方法，具体步骤为：S1.通过设备的零位传感器，利用传动机构带动成形平台移动到预定位置；S2.将预制工件零件放到成形平台中间位置，设计扫描线,开启激光扫描，形成白色扫描线；S3.取出工件零件，测量工件零件上的扫描线，记录扫描线中垂直深度h的最大值，通过计算得到当前焦平面高度为H。该方法适用于激光金属3D打印设备的光路调试过程，有助于快速确定焦平面的具体位置，提高了设备的调试效率；比较与常规的焦平面的确定方法，该方法可以显著的降低调试成本；该方法确定的焦平面位置精确度高，有助于保证3D打印设备具备较高品质。

技术领域

本发明属于激光成形3D打印技术领域，尤其涉及一种针对工业级3D打印设备的光路调试的适用于激光成形3D打印机焦平面的快速确定方法。

背景技术

工业级3D打印机是通过高能量激光作用在加工金属或者非金属粉末，使粉末熔化或者烧结形成当前层形状，逐层累积形成最终的加工零件。当前层加工面需要高能量才会使得粉末材料熔化或者烧结，焦平面为激光束能量最大的平面，所以需要将焦平面调整到加工层面，首要解决的问题就是确定焦平面的实际位置。现有技术通过CCD摄像机拍摄激光束照射在工件表面的光斑，通过图像处理软件，分析出光斑的面积，上下移动工件改变其与激光头的相对位置，当图像上的光斑面积最小时，激光束的焦平面与工件平面重合。该方法可以直接在待加工工件表面确定激光束的焦平面，但是需要复杂设备，对图像处理软件精度的要求很高。

发明内容

为了解决上述问题，本发明的目的是提供一种结构简单，方法简便、精度高，大幅度降低陈本的适用于工业级激光成形3D打印机的焦平面快速确定方法。

本发明的技术方案是：一种适用于激光成形3D打印机焦平面的快速确定方法，该方法具体包括以下步骤：

S1.通过设备的零位传感器，利用传动机构带动成形平台移动到预定位置；

S2.将预制工件零件放到成形平台中间位置，设计扫描线,开启激光扫描，形成白色扫描线；

S3.取出工件零件，测量工件零件上的扫描线，记录扫描线中垂直深度h的最大值，通过计算得到当前焦平面高度为H。

进一步，所述S1的具体方法为：

S1.1先通过设备的零位传感器将成形平台归零，

S1.2通过水平调节按钮和垂直调节按钮，配合塞尺，使得成形面与铺粉刮刀的下沿的距离均小于0.05mm，则达到调平指标；

S1.3将调平后的平台相对于当前位置往下运动，调节距离为h₁。

进一步，所述S1.3中调节距离h₁的取值范围为80-120mm。

进一步，所述S2的具体步骤为：

S2.1将工装零件摆放到调节到预定位置的成形平台中间位置；

S2.2通过系统设置以一定的间隔绘制若干直线，

S2.3设置完成之后，系统软件通过将激光调整到合适功率和速度；

S2.4开启激光按照S2.2的设置在黏贴阳极氧化黑色金属的工装零件表面扫描，即得到白色扫描线。

进一步，所述S2.2中直线平行于X轴间隔0.5-1.5mm画若干条直线。

进一步，所述S2.3中激光的功率为20-40W，速度为150-250mm/s。

所述S3的具体步骤为：

S3.1扫描完毕后将工件零件取出；