广州晋原铭科技有限公司

激光3D打印中，材料在激光快速扫描作用下，出现骤热骤冷在工件内部会积聚热应力，导致打印工件翘曲、裂纹、表面粗糙等问题。

晋原铭3D打印设备控制软件通过规划激光扫描路径，对产生应力部位进行预处理，不同材料要有相应的工艺参数包来控制打印过程和提高质量。

以金属粉末打印为例，激光功率输出控制直接决定金属粉末的熔化质量，在受热熔化的过程熔道会产生高温和烟尘，要使用惰性气体来保护零件不受氧化，同时排除烟尘保持工作舱干净。因此在3D打印设备的运行控制中，涉及对控制光学系统，规划扫描的路径，控制成型平台和上料系统，控制工作舱氛围循环系统，自动化生产监控系统等功能模块的集成处理，需要专门针对3D打印设备的软件来控制运行。按光斑特点和工艺成型质量要求进行路径设置，规划激光扫描的路径。

下面介绍一些常见的打印缺陷问题，分析其原因，并提出一些软件方面的解决办法。因SLM金属粉末3D打印的成型设计设备的装备情况不同，还需依据设备的具体情况来进行分析处理。

1、实体与基板断裂变形，打印实体开裂。

    原因：激光打印时，熔池的温度和工件和粉末之间存在巨大的温度差异，在传递和冷却过程产生强大的热应力的副作用，导致撕裂。

解决方法：

1）、基板加热，针对不同材料保持相应的基板温度和成型缸（平台）的温度，减少温度梯度差，降低应力。

2）、通过扫描路径规划，错开热应力的集中产生，采用棋盘、分条扫描打印区域的方式，将产生应力源消除，同时也可降低温度梯度差值。

3）、通过旋转逐层的扫描起始角度，使热应力多向均匀化。

2、垂直打印面不平整，有渣点。

产生的原因：

1）打印速度快，熔道能量密度不够，熔化不充分和飞溅废渣多，下一层再打印时，形成突起。

2）打印速度快，打印机的氛围达不到工作条件（未及时排走废烟挡光），不能充分熔化粉末。

解决方法：

1）降低填充激光策略的打印速度，让粉料熔化更充分。

2）填充参数中采用双轮廓，增加熔道能量让轮廓边沿更宽，更光滑。

3）加大风速，保证工作仓氛围满足打印速度要求。

3、侧壁有凸起，渣点。

产生的原因：填充和轮廓两个结束延时太小，出现起笔或收笔抖动

解决方法：加大填充和轮廓打标和跳笔结束延时

4、激光出现漏出光打印。

产生的原因：激光参数中对相关参数关系有严格的规范要求，如果不能满足，就可能会影响到线段的输出。

解决方法：

1）重新检查激光参数，是否满足规范要求

2）软件中增加了强制检查参数的功能，可以防止参数设置不规范可能引起的丢轮廓问题。

5、层纹线明显、带粉。

产生的原因：

层纹线明显——轮廓的熔道能量密度过高，侧面层纹较显眼。

带粉——轮廓的熔道能量密度过低，熔解不充分，裹带了粉粒，出现粗糙和渣球。也可能是焦点位不合适导致。

解决方法：

层纹线明显——调低轮廓的激光功率，按减少5W幅度调测。

带粉——调高轮廓的激光功率，按增加5W幅度调测。

调节位焦点。

备注：每台激光器的最高功率有差异的，所以统一按一个标准来设定比例会出现输出的功率也有差异。建议：测试每台激光器的实际输出功率，精细化配置输出比例。

6、上下分层，下部外观毛糙、挂珠，上部光滑。

产生的原因：

下部：缺失位多的层位，会导致在打印过程中的烟尘较多，循环风量不够，烟尘不能及时被吹走，会影响激光打印到粉料上的能量，导致挂粉和挂珠。

上部：缺失位少的层位，循环风量满足打印要求，可以打出好质量。

解决方法：

1）增加排风量，让风能把烟尘快速排走。

2）检查引起风阻变大的原因。

3）特别是采用高速打印时必须确保风场氛围符合要求。

7、实体侧壁凹陷。

支撑没有拉住，后面脱了，打印错位

解决办法：支撑打印牢固

控制软件同时具备支持多个振镜的快速安装调试对齐的适应技术。完全支持设备硬件在打印技术参数上的提升，释放硬件性能。

以上为晋原铭3D打印设备控制软件激光扫描路径规划的介绍。广州晋原铭科技有限公司专注于3D打印设备控制系统软件技术的开发，联合华南理工大学增材制造团队、华南农业大学软件学院研发团队雄厚的技术力量，为增材（3D打印）设备生产提供长期无忧技术服务。更多的技术交流联系晋原铭科技www.jym3d.cn，18688885891。