阅读说明：本技术 基于送粉速度优化的激光增材制造工艺 (Laser additive manufacturing process based on powder feeding speed optimization ) 是由 张国瑜 唱丽丽 蒋士春 周文超 于 2021-10-31 设计创作，主要内容包括：本发明提供一种基于送粉速度优化的激光增材制造工艺,基于送粉增材制造打印的每一层沉积层的厚度的误差判断,并在此基础上选择相邻误差的残差平方和最小的组合,进行速度的修正,使得后续的打印过程中以修正的送粉速度进行送粉打印,减少每一层之间的误差。(The invention provides a laser additive manufacturing process based on powder feeding speed optimization, which is characterized in that the error of the thickness of each settled layer is judged based on the powder feeding additive manufacturing and printing, and on the basis, the combination of the minimum square sum of the residual errors of adjacent errors is selected to correct the speed, so that the powder feeding printing is carried out at the corrected powder feeding speed in the subsequent printing process, and the error between each layer is reduced.)

具体实施方式

为了更了解本发明的技术内容，特举具体实施例并配合所附图式说明如下。

在本公开中参照附图来描述本发明的各方面，附图中示出了许多说明的实施例。本公开的实施例不必定意在包括本发明的所有方面。应当理解，上面介绍的多种构思和实施例，以及下面更加详细地描述的那些构思和实施方式可以以很多方式中任意一种来实施，这是因为本发明所公开的构思和实施例并不限于任何实施方式。另外，本发明公开的一些方面可以单独使用，或者与本发明公开的其他方面的任何适当组合来使用。

本发明的实施例提出一种基于送粉速度优化的激光增材制造工艺，包括：

采用同轴送粉方式，以预设的激光增材制造工艺参数进行逐层沉积，其中的激光增材制造工艺参数包括激光工作参数和送粉工艺参数，激光工作参数包括扫描间距、扫描速度、激光功率，送粉工艺参数包括送粉速度、搭接率；

在每一层沉积完成后，通过高精度测距传感器检测加工头与打印层的距离，并基于基板与加工头的初始距离，计算出每一层沉积层的厚度；

在送粉速度相同情况下，对应获得的沉积层厚度如下：

第1层，厚度T1；第2层，厚度T2；第3层，厚度T3；第4层，厚度T4；…；第n层，厚度Tn；

其中，我们希望每一层的厚度都是相同的，但在实际打印过程中很难做到完全相同，因此在每一层沉积完成后，从第2层开始，均进行误差估计：

第2层的层厚残差平方和RSS2＝(T2-T1)²,即以T2为厚度真实值，而以T1作为期望的估计值；希望T2＝T1，但实际上难以达到；

第3层的层厚残差平方和RSS3＝(T3-T2)²，即以T3为厚度真实值，而以T2作为期望的估计值；

第4层的层厚残差平方和RSS4＝(T4-T3)²，即以T4为厚度真实值，而以T3作为期望的估计值；

第i层的层厚残差平方和RSSi＝(Ti-Ti-1)²，即以Ti为厚度真实值，而以Ti-1作为期望的估计值；

以设定的窗口N为基准，N大于等于3，从前K层沉积层结果中，K大于等于10，对前述层厚残差平方和进行估算求和，取其中求和结果最小的输出，选择该最小的层数组合，计算出其平均的厚度值T’以及截至该最小层数组合的所有沉积层的平均厚度值T”，再根据平均的厚度值T’与T”修正送粉速度：

修正后的送粉速度为：送粉速度*(T’/T”)

则，最小的层数组合接下来往后的每一层的打印过程中，以修正后的送粉速度进行打印，以每一层的打印厚度之间的差异足够小为期望，从而实现每一层的厚度误差最小，甚至为0，从而实现整个打印过程的优化。

以钛合金为例，我们将在更佳具体的示例以及微观结构表征中，对打印结果与现有的打印结果进行对比，可见通过本发明的优化打印方法获得钛合金成型件的内部组织更好，打印质量高。

虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明。本发明所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰。因此，本发明的保护范围当视权利要求书所界定者为准。