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Technologie d'impression 3D métal SLM: problèmes et solutions liés à la numérisation laser

2020-09-16 18:57:22

Parmi les différents types de technologies de balayage laser, le balayage laser par galvanomètre est une méthode de balayage laser largement utilisée. Il présente les avantages d'une vitesse élevée, d'une haute précision, de performances stables, etc., mais il présente le problème d'erreur de focalisation du fait que la mise au point du spot n'est pas sur la surface de traitement. De plus, le balayage laser par galvanomètre a une distorsion linéaire et une distorsion non linéaire des graphiques de numérisation, en particulier lorsque la zone de numérisation est grande, cela affecte gravement la précision graphique et la qualité de traitement du balayage laser.






Alors, comment résoudre ces problèmes?
Le système de balayage du galvanomètre utilise un servomoteur alternatif à grande vitesse pour entraîner les micro-miroirs X et Y pour dévier et réfléchir de manière coordonnée le faisceau laser afin d'atteindre le but de balayer le point sur tout le plan. Il est différent du système de balayage mécanique général: la tête de balayage est entraînée par la vis d'entraînement pour se déplacer d'avant en arrière sur le plan bidimensionnel pour terminer le balayage. Parce qu'il est mécanique, le système de balayage a une grande inertie et une vitesse de réponse de balayage lente.


Problèmes typiques rencontrés par le balayage du galvanomètre:
Distorsion en coussin - la solution:
Puisque la distorsion générée n'est pas la même dans les directions X et Y, elle ne peut pas être corrigée par le procédé des lentilles conventionnelles. La méthode du logiciel de formule de distorsion peut être utilisée pour corriger la relation de mappage d'adresse entre la carte idéale et la carte de distorsion. La méthode de transformation des coordonnées planes peut bien résoudre ce problème.
Erreur de mise au point
Avant de présenter la solution, nous introduisons d'abord un concept important: le plan focal. Cela signifie que pendant le processus de focalisation, le laser formera un chemin lumineux en forme d'entonnoir. Cette section transversale est le plan focal, qui est le diamètre du spot.
Dans les occasions de numérisation de haute précision, afin d'obtenir de meilleurs résultats de numérisation, il est nécessaire de contrôler le rayon du spot de la table de travail dans une certaine plage (la plage varie selon l'équipement de numérisation). À n'importe quelle position dans la plage de balayage, le faisceau laser doit être bien focalisé.
Ensuite, dans le système de balayage du galvanomètre, cette erreur plus typique provient du plan focal. Une fois que le laser a traversé l'oscillateur XY, le plan focal est un plan sphérique.







Usine de miroir réflecteur Chine


Solution
Alors, comment pouvons-nous obtenir un endroit lisse et uniforme sur la plate-forme de formage? Il existe deux solutions largement utilisées.


1. Utilisez un objectif F-thêta pour corriger la distorsion de la mise au point
Cette méthode ne convient que pour le traitement par balayage laser sur une surface de travail plus petite.
Lors de la numérisation, l'objectif F-thêta a une grande taille et un coût élevé, et plus le bord est proche, plus l'effet de compensation est mauvais.



2. Meilleure technologie de mise au point dynamique 3D(Usine de lentilles F-Theta Scan Chine)
Le système de balayage laser par galvanomètre à focalisation dynamique est généralement contrôlé par le logiciel d'application supérieur et le logiciel d'entraînement inférieur. En raison de la commande en boucle ouverte, une synchronisation sur trois axes est nécessaire pendant le mouvement.
Le servomoteur entraînant le galvanomètre est entraîné par une tension analogique. Le modèle optique du système de balayage à focalisation dynamique est conçu selon le principe du levier optique. Le faisceau laser atteint le champ de balayage à travers le système de mise au point dynamique puis deux fois par réflexion miroir. Entraîné par le servomoteur, le miroir de mise au point dynamique effectue un mouvement linéaire alternatif dans la direction du chemin optique pour compenser l'erreur de mise au point en temps réel, de manière à garantir que le champ de balayage et les erreurs de champ de travail de la mise au point ponctuelle sont compensés.

La technologie de mise au point dynamique est une technologie de compensation d'erreur de mise au point à balayage laser qui a émergé ces dernières années. Il a un effet de compensation plus efficace et précis, et il prend en charge un champ de vision plus large et est relativement plus cher.

L'équipement SLM utilise un système de mise au point dynamique en trois dimensions, qui peut réaliser un contrôle laser précis et améliorer considérablement la qualité d'impression