3D打印金屬激光選區(qū)熔化工藝前期數(shù)據(jù)處理過程

1.前期數(shù)據(jù)處理
1)三維模型設(shè)計
要想采用激光選區(qū)熔化方法加工出實體零件,首先要將產(chǎn)品數(shù)字化。激光加工技術(shù)目前主要有兩種方法用來設(shè)計產(chǎn)品的三維模型:一是正向設(shè)計;二是逆向設(shè)計。

2)模型近似處理
產(chǎn)品的三維模型建立好之后,需要對模型進行近似處理,即采用一系列的三角面片來逼近模型,金屬激光加工三角面片由垂直于該三角面片的法向量以及三個頂點坐標來確定。近似處理后,文件格式轉(zhuǎn)變成STL格式。

3)添加支撐
在激光選區(qū)熔化成形過程中,金屬粉末熔化成液體再凝固成固體時會產(chǎn)生收縮,嚴重時會現(xiàn)球化現(xiàn)象甚至翹曲變形,添加支撐是為了將零件固定住,防止其翹曲;同時,為了易于將零件從基板上取下來,一般在零件的最底端添加支撐。

4)分層處理
由于激光選區(qū)熔化是逐層累疊出實體零件,因此在前期數(shù)據(jù)處理時,需要對模型進行分層處理,以獲得每一層的截面信息,具體分層厚度應(yīng)綜合考慮成形精度和效率,減小分層厚度,能提高精度,但會降低效率。分層處理在 Magics軟件中進行,分層厚度一般在0.02~0.04mm之間,分層處理后零件的文件格式轉(zhuǎn)化為CI格式。

5)路徑規(guī)劃

對零件模型進行分層處理后,還需要對每一層輪廓進行掃描路徑規(guī)劃。其提供的主要的掃描方式有“Z形掃描、¨S”形掃描、輪廓偏移掃描、正交掃描、層間錯開掃描等。應(yīng)根據(jù)零件的性能和要求選取合適的掃描方式,設(shè)置合適的掃描間距。路徑規(guī)劃后零件的文件格式轉(zhuǎn)化為XDY格式。