[发明专利]激光选区熔化加工过程旁轴监测方法、装置及计算机设备

说明书

本发明涉及一种激光选区熔化加工过程旁轴监测方法、装置、计算机设备及计算机可读介质，方法包括：获取单次激光扫描过程中依次采集熔池的多张扫描图像；将多张扫描图像进行叠加，获得过程监测图像；基于程监测图像进行图像分析，确定单次激光扫描过程是否存在缺陷；若存在缺陷，对存在缺陷的区域重新激光扫描。本发明针对具有缺陷的区域进行重新激光扫描，对激光扫描过程的动态监测，控制零件的成型质量，保证激光选区熔化的工艺稳定性和加工质量。

技术领域

本发明涉及激光选区熔化增材制造工艺技术领域，特别是涉及一种激光选区熔化加工过程旁轴监测方法、装置、计算机设备及计算机可读介质。

背景技术

激光选区熔化(selective lasermelting，SLM)是一种以激光为热源的基于粉末床熔化原理的(laserpowderbed fusion,LPBF)增材制造技术(Additive manufacturing,AM，即通常所称的3D打印技术)。

在激光选区熔化过程中，零件加工质量受到激光、材料特性以及加工状态等诸多因素的影响，激光选区熔化的激光扫描过程呈现出高度的复杂性和不确定性，从而可能导致零件质量出现问题。激光选区熔化过程涉及激光与材料快速剧烈的相互作用，而成形质量的好坏甚至成败都由这些过程决定，为了提升工艺稳定性和加工质量，可对激光扫描过程进行动态监测。

传统的切削减材加工技术难以成形的复杂几何特征，恰恰激光选区熔化技术可以成形复杂几何特征，但现有的激光选区熔化成形的零件往往难以按照现有成熟的检测手段评估质量，为工艺稳定性带来了巨大的不确定性。

发明内容

本发明的目的是提供一种激光选区熔化加工过程旁轴监测方法、装置、计算机设备及计算机可读介质，以提升工艺稳定性和加工质量。

为实现上述目的，本发明提供了一种激光选区熔化加工过程旁轴监测方法，所述方法包括：

获取单次激光扫描过程中依次采集熔池的多张扫描图像；

将多张所述扫描图像进行叠加，获得过程监测图像；

基于所述过程监测图像进行图像分析，确定单次激光扫描过程是否存在缺陷；

若存在缺陷，对存在缺陷的区域重新激光扫描。

可选地，所述基于所述过程监测图像进行图像分析，确定单次激光扫描过程是否存在缺陷，具体包括：

对所述过程监测图像进行图像识别，获得熔池图像；

确定所述熔池图像是否存在不规则点；

如果存在不规则点，则说明单次激光扫描过程不平滑，存在缺陷；

如果不存在不规则点，则说明单次激光扫描过程平滑，不存在缺陷。

可选地，所述确定所述熔池图像是否存在不规则点具体包括：

识别所述熔池图像的边界线；

确定所述边界线的预设范围内是否存在坐标突变点；

若存在坐标突变点，则说明所述熔池图像存在不规则点；

若不存在坐标突变点，则说明所述熔池图像不存在不规则点。

可选地，所述确定所述边界线的预设范围内是否存在坐标突变点，具体包括：

确定所述预设范围内的边界线上相邻采样点在垂直于激光扫描方向上的坐标差值是否大于预设标准值；

若大于预设标准值，则说明存在坐标突变点；

若小于或等于预设标准值，则说明不存在坐标突变点。