[发明专利]一种选择性激光烧结铺粉层厚测量及均匀性表征的方法

权利要求书

1.一种选择性激光烧结铺粉层厚测量及均匀性表征的方法，其特征在于，具体步骤如下：

(1)粉末和荧光剂的搅拌混合：将激光烧结所用粉末与荧光剂进行搅拌混合，使荧光剂与粉末均匀混合；

(2)试件的激光烧结：

(a)不含荧光剂的试件层烧结：先从送粉缸Ⅰ用铺粉辊筒I把未混合的粉末铺设到成型缸，连续进行铺粉和烧结T次，且同时烧结M个试件；

(b)含荧光剂的试件层烧结：从送粉缸II用铺粉辊筒II把已混合均匀的粉末铺设到成型缸，在已烧结的M个试件上再次连续进行铺粉和烧结T次；

(c)如此反复交叠进行步骤(a)(b)，重复N次；

(3)试件剖切及清洗：待烧结完成以后，取出试件，将试件沿长度方向剖切后把试件放在含荧光消除剂的溶液里，加温至50～70℃，浸泡30～60分钟，把表面荧光剂清洗干净；

(4)测量烧结层厚度及计算单个试件的平均烧结层厚度：把清洗好的试件放到黑暗的环境，用紫光灯照射，在显微放大镜上观测剖切面的形貌并进行显微拍照，采用电子标尺测量出单个试件的单层含荧光剂粉末烧结层的W个不同位置的厚度，如第i层第j个位置的厚度，记为L_ij(i＝1，2，3…N；j＝1，2，3…W)，计算出单个试件含荧光剂粉末的单层烧结层平均厚度，如第k个试件第i层的平均厚度，记为Q_ki(k＝1，2，3…M；i＝1，2，3…N)及单个试件含荧光剂粉末烧结层的平均厚度，如第k个试件的平均烧结厚度，记为R_k，其中：

单个试件含荧光剂粉末的单层烧结层平均厚度为(以第i层为例)：

单个试件含荧光剂粉末烧结层的平均厚度为(以第k个试件为例)：

(5)计算平均烧结层厚度：根据以上测量得到各单个试件的数据，把所有烧结的M个试件的烧结层平均厚度进行累加求和，计算得到相同烧结工艺参数条件下一次铺粉时烧结层的平均厚度，并采用该数值表征铺粉厚度，记为V，其中：

(6)分析铺粉的均匀性：对所有试件测量得到的平均烧结层厚度进行数学偏差分析，得到试件铺粉的均匀性，采用标准差S表征：

。

2.根据权利要求1所述的一种选择性激光烧结铺粉层厚测量及均匀性表征的方法，其特征在于所述的步骤(1)中的荧光剂混合的体积分数比例为粉末：荧光剂＝20：1。

3.根据权利要求1所述的一种选择性激光烧结铺粉层厚测量及均匀性表征的方法，其特征在于所述的步骤(2)中，T为连续进行铺粉和烧结的次数，T≥10；M为同时烧结的试件，M≥9；N为反复交叠烧结次数，N≥3；激光烧结过程中烧结工艺参数保持不变。

4.根据权利要求1所述的一种选择性激光烧结铺粉层厚测量及均匀性表征的方法，其特征在于所述的步骤(2)中M个试件按均匀分布的规则排布在烧结区。

5.根据权利要求1所述的一种选择性激光烧结铺粉层厚测量及均匀性表征的方法，其特征在于所述的步骤(4)中，W为每层含荧光剂粉末烧结层的不同位置个数，W≥5；L_ij为每层含荧光剂粉末烧结层的W个不同位置的厚度；Q_ki为单个试件含荧光剂粉末的单层烧结层平均厚度；R_k为单个试件含荧光剂粉末烧结层平均厚度。

6.根据权利要求1所述的一种选择性激光烧结铺粉层厚测量及均匀性表征的方法，其特征在于所述的步骤(5)，假定V为激光烧结一层的平均厚度并用来表征铺粉厚度。

7.根据权利要求1所述的一种选择性激光烧结铺粉层厚测量及均匀性表征的方法，其特征在于所述的步骤(6)，用标准差S表征铺粉的均匀性，S的值越大表示铺粉均匀性差异较大，S0。