[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)两种不同粉末的激光烧结：

(a)粉末A的烧结：先从送粉缸Ⅰ用铺粉辊筒I把粉末A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)粉末B的烧结：从送粉缸II用铺粉辊筒II把粉末B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(a)(b)，重复N次；

(2)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，并把表面擦拭干净；

(3)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扫描电子显微镜下，再利用背散射电子谱，测量出单个试件粉末A单层烧结层的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)，计算出单个试件粉末A单层烧结层的平均厚度，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)及单个试件粉末A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：

单个试件粉末A单层烧结层的平均厚度为(以第i层为例)：

单个试件粉末A烧结层的平均厚度为(以第k个试件为例)：

同理得：单个试件粉末B的第i层第j个位置的厚度，记为P_ij(i＝1，2，3…N；j＝1，2，3…W)，第k个试件第i层的平均厚度，记为Y_ki(k＝1，2，3…M；i＝1，2，3…N)，第k个试件的平均厚度烧结厚度，记为U_k，其中：

单个试件粉末B单层烧结层的平均厚度为(以第i层为例)：

单个试件粉末B烧结层的平均厚度为(以第k个试件为例)：

(4)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V₁和V₂，其中：

(5)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S₁和S₂表征，其中：

。

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)中的粉末为两种不同的材料。

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(1)中，T为连续进行铺粉和烧结次数，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(1)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(3)中，W为每层烧结层不同的位置个数，W≥5，L_ij为单个试件粉末A单层烧结层的W个不同位置的厚度，Q_ki为单个试件粉末A单层烧结层的平均厚度，R_k为单个试件粉末A烧结层的平均厚度；P_ij为单个试件粉末B单层烧结层的W个不同位置的厚度，Y_ki为单个试件粉末B单层烧结层的平均厚度，U_k为单个试件粉末B烧结层的平均厚度。

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(3)中扫描电子显微镜可以观测出试件表面同种粉末烧结的厚度。