[发明专利]一种基于激光诱导等离子光谱的3D打印监测系统

权利要求书

1.一种基于激光诱导等离子光谱的3D打印监测系统，其特征在于，包括采集单元、分光单元、成分分析单元、定位单元和分布重构单元；

所述分布重构单元分别与所述成分分析单元和定位单元电连接；所述分光单元分别与所述采集单元和成分分析单元电连接；

所述采集单元用于采集3D打印设备烧结点产生的等离子体；所述分光单元用于对所述等离子体进行分光，获取光谱数据；

所述成分分析单元用于根据所述光谱数据获取所述烧结点的成分；所述烧结点的成分分析包括对所述烧结点成分的定性分析和定量分析；

所述定位单元用于获取所述烧结点的位置；

所述分布重构单元应用所述烧结点的成分和位置构建打印件的成分分布信息；

所述分布重构单元包括面分布子单元和体分布子单元；所述面分布子单元与体分布子单元电连接；

所述面分布子单元根据任一烧结面上所有烧结点的成分和位置，构建所述任一烧结面的成分分布信息；

所述体分布子单元根据所述烧结面的成分分布信息和位置，构建所述打印件的成分分布信息。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述打印件的成分分布信息为预先设定的一种或多种成分的分布信息。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括显示单元，所述显示单元与所述分布重构单元电连接；所述显示单元用于显示所述打印件的成分分布信息。

4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括反馈单元，所述反馈单元分别与所述分布重构单元和3D打印设备电连接；所述反馈单元根据所述打印件的成分分布信息调整所述3D打印设备的工艺参数；所述工艺参数包括烧结温度、激光功率、激光脉宽、激光脉冲重复频率、激光焦斑尺寸、激光焦斑位置、激光入射角度、激光移动速度、配料比例和铺粉厚度中的至少一种。

5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述反馈单元还与所述分光单元电连接；所述反馈单元基于黑体辐射原理，根据所述光谱数据，计算所述烧结点的温度，并根据所述烧结点的温度调整所述3D打印设备的工艺参数。

6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述成分分析单元包括光谱处理子单元和成分分析子单元；所述光谱处理子单元与成分分析子单元电连接；

所述光谱处理子单元用于预处理所述光谱数据；所述成分分析子单元根据预处理后的光谱数据获取所述烧结点的成分。

7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述预处理包括去噪算法、波长校准算法、强度校准算法、寻峰算法和强度插值算法中的至少一种。

8.根据权利要求1至7中任一权利要求所述的系统，其特征在于，所述3D打印设备为选择性激光熔化3D打印设备或选择性激光烧结3D打印设备。