[发明专利]一种用于增材制造的元素均匀度及应力的检测方法

说明书

本发明提供了一种用于增材制造的元素均匀度及应力的检测方法，通过在激光发射器的激光发射头出设置有探头，所述探头内部具有反应内腔，将反应元素加入至所述反应内腔中；获取所述反应元素与样品上的制造元素相互反应的速率，并根据所述速率确定所述样品上的制造元素均匀度是否达标，以达到实时监测增材制造的过程中样品元素均匀度的技术效果。

技术领域

本发明涉及增材制造技术领域，特别涉及为一种用于增材制造的元素均匀度及应力的检测方法。

背景技术

目前增材制造技术按照成型原理可以分为：激光选区烧结成型技术SLS、激光选区熔融成型技术SLM、覆膜砂成型技术FMS。其中激光选区烧结成型技术，是首先将CAD三维模型转化为STS文件，按照一定的厚度进行切片，得到切片的截面轮廓。然后控制激光束对模型实心部分的粉末进行扫描，使粉末颗粒熔化而互相粘结，逐步得到该层的轮廓。完成一层扫描后，工作台下降一层截面高度，再进行下一层的铺粉和烧结，最终形成三维模型。

增材制造对于材料的均匀度要求很高，目前增材制造常用的材料为塑料，该塑料包括树脂、热塑性塑料和热固性塑料，随后通过添加剂改善塑料的某些性能，例如：增塑剂是提高树脂的可塑性和柔软性、稳定剂防止塑料老化等；但在目前增材制造的过程中添加上述添加剂时，容易导致塑料元素的均匀度失衡，进而无法有效的控制添加剂的加入，导致制作劣品；

并且，为了提升添加剂加入的速率，通常会采用加温等方法，而局部温度会导致增材制作的样品内应力出现变化，导致产生残余应力，残余应力会进一步的作用样品，最终导致样品出现裂纹和/或小孔的情况。

因此在增材制造的过程中实时监测样品元素均匀度以及应力显得尤为重要。

发明内容

本发明旨在实现实时监测增材制造的过程中样品元素均匀度以及应力的技术效果，提供一种用于增材制造的元素均匀度及应力的检测方法。

本发明为解决技术问题采用如下技术手段：

本发明提供一种用于增材制造的元素均匀度及应力的检测方法，包括：

准备阶段，在激光发射器的激光发射头出设置有探头，所述探头内部具有反应内腔，将反应元素加入至所述反应内腔中；

制造阶段，获取所述反应元素与样品上的制造元素相互反应的速率，并根据所述速率确定所述样品上的制造元素均匀度是否达标。

进一步地，所述获取所述反应元素与样品上的元素相互反应的速率的步骤中，包括：

获取一份量的所述反应元素与所述制造元素相互反应生成的反应物；

获取生成一份量所述反应物所需要的时间，以得到所述速率。

进一步地，所述获取一份量的所述反应元素与所述制造元素相互反应生成的反应物的步骤中，包括：

根据所述反应物的属性确定此时监测的是所述样品上的第一制造元素。

进一步地，所述根据所述反应物的属性确定此时监测的是所述样品上的第一制造元素的步骤，包括：

采用元素分析仪确定所述反应物的属性，所述元素分析仪的反应物采集头设置在所述反应内腔中以采集所述反应物。

进一步地，所述根据所述速率确定所述样品上的制造元素均匀度是否达标的步骤，包括：

根据所述元素分析仪确定好的所述反应物的属性对应的是所述样品上的第一制造元素，以调取预设的对应于所述第一制造元素的校核速率，将所述速率与所述校核速率进行对比；

若所述速率大于所述校核速率，则使所述反应物生成过快，所述样品上的第一制造元素过多；

若所述速率小于所述校核速率，则使所述反应物生成较慢，所述样品上的第一制造元素较少。