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Tecnologia di stampa 3D in metallo SLM: problemi e soluzioni coinvolti nella scansione laser


Tra i vari tipi di tecnologie di scansione laser, la scansione laser galvanometrica è un metodo di scansione laser ampiamente utilizzato. Presenta i vantaggi di alta velocità, alta precisione, prestazioni stabili, ecc., Ma ha il problema dell'errore di messa a fuoco che il punto focale del punto non è sulla superficie di lavorazione. Inoltre, la scansione laser galvanometrica ha una distorsione lineare e una distorsione non lineare della grafica di scansione, soprattutto quando l'area di scansione è ampia, influisce seriamente sulla precisione grafica e sulla qualità di elaborazione della scansione laser.






Allora come risolvere questi problemi?
Il sistema di scansione galvanometrica utilizza un servomotore alternativo ad alta velocità per guidare i micro specchi X e Y per deviare e riflettere in modo coordinato il raggio laser per raggiungere lo scopo di scansionare il punto sull'intero piano. È diverso dal sistema di scansione meccanico generale: la testa di scansione è azionata dall'azionamento a vite per spostarsi avanti e indietro sul piano bidimensionale per completare la scansione. Poiché è meccanico, il sistema di scansione ha una grande inerzia e una bassa velocità di risposta della scansione.


Problemi tipici affrontati dalla scansione galvanometrica:
Distorsione a cuscinetto: la soluzione:
Poiché la distorsione generata non è la stessa nelle direzioni X e Y, non può essere corretta con il metodo delle lenti convenzionali. Il metodo del software della formula di distorsione può essere utilizzato per correggere la relazione di mappatura degli indirizzi tra la mappa ideale e la mappa di distorsione. Il metodo di trasformazione delle coordinate piane può risolvere bene questo problema.
Errore di messa a fuoco
Prima di introdurre la soluzione, introduciamo innanzitutto un concetto importante: il piano focale. Ciò significa che durante il processo di messa a fuoco, il laser formerà un percorso di luce a forma di imbuto. Questa sezione trasversale è il piano focale, che è il diametro del punto.
In occasioni di scansione ad alta precisione, per ottenere risultati di scansione migliori, è necessario controllare il raggio dello spot del piano di lavoro entro un certo intervallo (il raggio varia a seconda delle diverse apparecchiature di scansione). In qualsiasi posizione all'interno del campo di scansione, il raggio laser deve essere ben focalizzato.
Quindi nel sistema di scansione galvanometrica, questo errore più tipico proviene dal piano focale. Dopo che il laser passa attraverso l'oscillatore XY, il piano focale è un piano sferico.







Fabbrica di specchi riflettori in Cina


Soluzione
Quindi come possiamo ottenere un punto liscio e uniforme sulla piattaforma di formatura? Esistono due soluzioni ampiamente utilizzate.


1. Utilizzare l'obiettivo F-theta per correggere la distorsione della messa a fuoco
Questo metodo è adatto solo per l'elaborazione della scansione laser su una superficie di lavoro più piccola.
Durante la scansione, l'obiettivo F-theta ha dimensioni elevate e un costo elevato, e più vicino al bordo, peggiore sarà l'effetto di compensazione.



2. Migliore tecnologia di messa a fuoco dinamica 3D(Fabbrica di lenti F-Theta Scan in Cina)
Il sistema di scansione laser del galvanometro a fuoco dinamico è generalmente controllato dal software applicativo superiore e dal software di guida inferiore. A causa del controllo ad anello aperto, è necessaria la sincronizzazione a tre assi durante il movimento.
Il servomotore che aziona il galvanometro è azionato dalla tensione analogica. Il modello ottico del sistema di scansione del fuoco dinamico è progettato secondo il principio della leva ottica. Il raggio laser raggiunge il campo di scansione attraverso il sistema di messa a fuoco dinamica e quindi due volte la riflessione speculare. Azionato dal servomotore, lo specchio di messa a fuoco dinamico esegue un movimento lineare alternativo nella direzione del percorso ottico per compensare l'errore di messa a fuoco in tempo reale, in modo da garantire che il campo di scansione e gli errori del campo di lavoro del fuoco spot siano compensati.

La tecnologia di messa a fuoco dinamica è una tecnologia di compensazione degli errori di messa a fuoco a scansione laser emersa negli ultimi anni. Ha un effetto di compensazione più efficace e preciso, supporta un campo visivo più ampio ed è relativamente più costoso.

L'apparecchiatura SLM utilizza un sistema di messa a fuoco dinamica tridimensionale, che può ottenere un controllo laser preciso e migliorare notevolmente la qualità di stampa