Công nghệ in 3D kim loại SLM: các vấn đề và giải pháp liên quan đến quét laser
Trong số các loại công nghệ quét laser, quét laser điện kế là một phương pháp quét laser được sử dụng rộng rãi. Nó có ưu điểm là tốc độ nhanh, độ chính xác cao, hiệu suất ổn định,… nhưng lại gặp phải lỗi lấy nét là điểm lấy nét không nằm trên bề mặt xử lý. Ngoài ra, quét laser điện kế có hiện tượng méo hình tuyến tính và biến dạng không tuyến tính của đồ họa quét, đặc biệt khi vùng quét lớn, nó ảnh hưởng nghiêm trọng đến độ chính xác đồ họa và chất lượng xử lý của quét laser.
Pincushion bóp méo-giải pháp:
Vì sự biến dạng được tạo ra không giống nhau theo hướng X và Y nên không thể sửa chữa nó bằng phương pháp thấu kính thông thường. Phương pháp phần mềm công thức biến dạng có thể được sử dụng để hiệu chỉnh mối quan hệ ánh xạ địa chỉ giữa bản đồ lý tưởng và bản đồ biến dạng. Phương pháp biến đổi tọa độ mặt phẳng có thể giải quyết tốt vấn đề này.
Lỗi lấy nét
Trước khi giới thiệu giải pháp, trước tiên chúng tôi xin giới thiệu một khái niệm quan trọng: mặt phẳng tiêu điểm. Điều này có nghĩa là trong quá trình lấy nét, tia laser sẽ tạo thành một đường ánh sáng hình phễu. Mặt cắt ngang này là mặt phẳng tiêu điểm, là đường kính của vết.
Trong các trường hợp quét có độ chính xác cao, để thu được kết quả quét tốt hơn, cần phải kiểm soát bán kính điểm của bàn làm việc trong một phạm vi nhất định (phạm vi thay đổi tùy theo thiết bị quét khác nhau). Tại bất kỳ vị trí nào trong phạm vi quét, chùm tia laser bắt buộc phải được hội tụ tốt.
Sau đó, trong hệ thống quét điện kế, lỗi điển hình hơn này đến từ mặt phẳng tiêu cự. Sau khi tia laze đi qua dao động XY, tiêu diện là mặt phẳng cầu.
Nhà máy gương phản xạ trung quốc
Giải pháp
Vì vậy, làm thế nào chúng ta có thể có được một điểm mịn và đồng nhất trên nền tảng định hình? Có hai giải pháp được sử dụng rộng rãi.
Phương pháp này chỉ thích hợp để xử lý quét laser trên bề mặt làm việc nhỏ hơn.
Khi quét, ống kính F-theta có kích thước lớn và giá thành cao, càng gần rìa thì hiệu quả bù trừ càng kém.
2. Công nghệ lấy nét động 3D tốt hơn(Nhà máy sản xuất ống kính F-Theta Scan tại Trung Quốc)
Hệ thống quét laser điện kế tiêu điểm động thường được điều khiển bởi phần mềm ứng dụng phía trên và phần mềm lái xe phía dưới. Do điều khiển vòng hở, cần đồng bộ ba trục trong quá trình di chuyển.
Động cơ servo điều khiển điện kế được điều khiển bằng điện áp tương tự. Mô hình quang học của hệ thống quét lấy nét động được thiết kế theo nguyên tắc đòn bẩy quang học. Chùm tia laze đến trường quét qua hệ thống lấy nét động và sau đó phản xạ gương hai lần. Được điều khiển bởi động cơ servo, gương lấy nét động thực hiện chuyển động thẳng qua lại theo hướng của đường quang học để bù lỗi lấy nét theo thời gian thực, để đảm bảo rằng trường quét và lỗi trường làm việc của tiêu điểm được bù đắp.
Công nghệ lấy nét động là công nghệ bù lỗi lấy nét quét bằng tia laser xuất hiện trong những năm gần đây. Nó có tác dụng bù trừ chính xác và hiệu quả hơn, đồng thời hỗ trợ trường nhìn lớn hơn và tương đối đắt hơn.
Thiết bị SLM sử dụng hệ thống lấy nét động ba chiều, có thể đạt được điều khiển laser chính xác và cải thiện đáng kể chất lượng in