[发明专利]多光束增材制造方法

说明书

本发明属于增材制造领域，涉及一种多光束增材制造方法，包括以下步骤：1)将待打印零件进行剖分，形成多个打印层；2)根据打印光源在振镜固定姿态下的扫描幅面对每个打印层划分，形成一个或多个大网格，打印光源包含多个光束；3)根据多个光束中的每个光束在振镜固定姿态下的扫描幅面对每个大网格划分，形成小网格；4)根据划分形成的大网格和小网格控制打印光源，依次打印多个打印层。本发明提供了一种可提高打印效率的多光束增材制造方法。

技术领域

本发明属于增材制造领域，涉及一种多光束增材制造方法。

背景技术

增材制造是一种可以快速、直接、精确地将设计思想转化为具有一定功能的实物模型的过程，且加工出来的零件的性能可以替代传统加工的零件；它可以缩短产品设计制造周期、提升企业竞争能力、增强企业盈利能力，给工业产品的设计开发人员建立了一种崭新的产品开发模式。相较于传统的加工方法，金属3D成型技术可以成型任何复杂形状的零件。

多光束SLM设备的成型方法是：运铺粉机构铺好一层粉后，每个振镜控制一束激光扫描固定工作区内的零件截面，多个振镜的工作区域相互拼接，完成整层零件截面的成型。当一层截面烧结完成后，运动系统驱动成形平台下降一个层厚的高度，铺粉装置又在上面铺上一层均匀密实的粉末，进行新一层截面的烧结，直至完成整个零件的打印。

目前的多光束设备打印方法都是拼接多个振镜激光器，每个振镜控制一束激光负责一个区域的打印，这样做成本较高，效率低，且这种控制方法对于单振镜多光束设备不适用，目前尚未有成熟的单振镜控制多光束的方法。

发明内容

为了解决背景技术中存在的上述技术问题，本发明提供了一种可提高打印效率的多光束增材制造方法。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种多光束增材制造方法，其特征在于：所述多光束增材制造方法包括以下步骤：

1)将待打印零件进行剖分，形成多个打印层；

2)根据打印光源在振镜固定姿态下的扫描幅面对每个打印层划分，形成一个或多个大网格，所述打印光源包含多个光束；

3)根据所述多个光束中的每个光束在振镜固定姿态下的扫描幅面对每个大网格划分，形成小网格；

4)根据划分形成的大网格和小网格控制所述打印光源，依次打印多个打印层。

上述每个大网格中的小网格的数量与打印光源中的光束的数量相同。

上述步骤4)包括：

4.1)根据划分形成的大网格和小网格生成每个打印层的扫描路径；

4.2)根据每个打印层对应的扫描路径控制所述打印光源，依次打印多个打印层。

上述扫描路径包括所述打印光源按照Z字形依次打印大网格的扫描路径以及所述打印光源中每个分束按照直线打印小网格的扫描路径。

上述打印光源由一个或多个激光器产生。

当打印光源由一个激光器产生时，则激光器产生原始激光后通过分束镜将原始激光分成包含多个分束的打印光源；当打印光源由多个激光器产生时，则每个激光器对应产生打印光源中的一个分束。

上述步骤3)中每个光束在振镜固定姿态下的扫描幅面由空间光调制器控制。

上述空间光调制器是电光调制器、声光调制器、磁光调制器、旋光调制器或弹光调制器。

本发明的优点是：