[发明专利]一种用于激光增材制造的缺陷预警方法及设备

说明书

本申请提供了一种用于激光增材制造的缺陷预警方法及设备，该方法根据预先构建的三维增材制造模型，确定三维增材制造模型相应的有效塑性应变分布信息；基于用户终端的标注操作及有效塑性应变分布信息，确定与相应的各标注区域相应的有效塑性应变值列表。基于有效塑性应变值列表及相应的若干参考制造增材信息，生成缺陷风险识别模型。将待制造增材信息输入缺陷风险识别模型，以确定待制造增材的缺陷风险值，并根据缺陷风险值，生成缺陷预警信息。其中，缺陷风险值用于表征待制造增材发生缺陷的风险程度。通过上述方案解决金属增材制造易出现裂纹缺陷，且裂纹缺陷风险难以被先期、低成本地预测。

技术领域

本申请涉及增材制造技术领域，尤其涉及一种用于激光增材制造的缺陷预警方法及设备。

背景技术

激光增材制造(Laser Additive Manufacturing，LAM)技术是近年来信息技术、新材料技术与制造技术多学科融合发展的先进制造技术。增材制造依据CAD数据逐层累加材料的方法制造实体零件，其制造原理是材料逐点累积形成面，逐面累积成为体。这一成形原理给制造技术从传统的宏观外形制造向宏微结构一体化制造发展提供了新契机。

发明人发现，依赖上述技术制造的金属增材产品，制造后或使用过程中，在某些区域易出现裂纹缺陷。现阶段，主要通过光学、力学、声学、解剖制备试样等事中在线检测或事后离线检测的方式来检测产品裂纹，难以在裂纹缺陷发生前给出预警。且通过事中在线检测或事后离线检测所依赖的是静态应力，仅在静态应力超过某一强度时，能够获知裂纹缺陷的发生，此时产品可能已出现难以弥补的缺陷，且上述检测方式缺少裂纹发生的过程性监测。

基于此，现有技术若进行裂纹缺陷的预测，预测结果过于滞后，且给出预测结果是在事中或事后，预测所付出的成本过高。

发明内容

本申请实施例提供了一种用于激光增材制造的缺陷预警方法及设备，用于解决金属增材易出现裂纹缺陷，且裂纹缺陷风险难以被先期、低成本地预测。

一方面，本申请实施例提供了一种用于激光增材制造的缺陷预警方法，该方法包括：

根据预先构建的三维增材制造模型，确定所述三维增材制造模型相应的有效塑性应变分布信息；

基于用户终端的标注操作及所述有效塑性应变分布信息，确定与相应的各标注区域相应的有效塑性应变值列表；

基于所述有效塑性应变值列表及相应的若干参考制造增材信息，生成缺陷风险识别模型；

将待制造增材信息输入所述缺陷风险识别模型，以确定待制造增材的缺陷风险值，并根据所述缺陷风险值，生成缺陷预警信息；其中，所述缺陷风险值用于表征所述待制造增材发生缺陷的风险程度。

在本申请的一种实现方式中，根据预先构建的三维增材制造模型，确定所述三维增材制造模型相应的有效塑性应变分布信息之前，所述方法还包括：

获取所述用户终端通过结构设计工具创建的增材基础模型数据；其中，所述增材基础模型数据至少包括：增材特征尺寸、尺寸精度、表面粗糙度、内腔尺寸及形状；

根据所述增材基础模型数据，确定相应的零部件数量；

获取来自所述用户终端在布置设计工具中，预先设定的各零部件摆放信息、支撑结构信息；所述支撑结构信息至少包括支撑结构数量、支撑结构体积；

基于所述零部件数量、各所述零部件摆放信息及所述支撑结构信息，生成所述三维增材制造模型。

在本申请的一种实现方式中，根据预先构建的三维增材制造模型，确定所述三维增材制造模型相应的有效塑性应变分布信息，具体包括：