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公开(公告)号：CN111283192B
公开(公告)日：2021-08-31
申请号：CN202010073433.5
申请日：2020-01-22
Applicant: 南京理工大学
Abstract: 本发明公开了一种激光粉末床熔融增材制造熔池监测与孔隙控制方法，步骤一、建立空间粉末床三维几何模型；将粉末模型导入热流体模型中，构建粉末尺度的热流体模型，设置计算域的初始和边界条件，进行网格划分；构建粉末床熔化过程三维模型控制方程，并根据控制方程和输入参数模拟出熔池；步骤二、针对每一时间步，依据粉体与基材的固相线温度和网格温度，提取熔池三维轮廓数据，包括熔池深度、宽度和长度；步骤三、根据熔池三维轮廓数据获得最终扫描间距，依据控制方程、步骤一的输入参数和最终扫描间距，模拟最终熔池。本发明可以针对粉末床熔化实验研究耗时长、成本高的难点，评估解决方案的可靠性，降低研发成本，优化成形参数。
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公开(公告)号：CN111112621B
公开(公告)日：2021-08-03
申请号：CN202010073427.X
申请日：2020-01-22
Applicant: 南京理工大学
Abstract: 本发明公开了一种激光定向能量沉积熔池形貌尺寸预测与监控方法，步骤一、建立计算流体力学模型，进行网格的划分，定义材料热物理属性，进行模型初始化；步骤二、建立控制方程，并依据方程模拟出熔池；步骤三、根据各个网格的体积分数变量和温度判断各交界面和熔池的实时形貌位置，计算出熔池的尺寸。本发明建立了一种基于激光定向能量沉积的热流传输模型，可用于实时的监控熔池尺寸的变化，解决了激光定向能量传输过程中熔池尺寸难以监控的问题，对于激光定向能量沉积的工程应用有很好的借鉴意义。
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公开(公告)号：CN113042752A
公开(公告)日：2021-06-29
申请号：CN202110279108.9
申请日：2021-03-16
Applicant: 南京理工大学
Abstract: 本发明提出一种激光粉末床熔融任意形状识别与分区域扫描虚拟打印方法，通过导入外部stl几何文件或输入四边形顶点坐标构建扫描区域，输入扫描路径相对于X轴的旋转角度。根据单区域或多区域扫描需求规划每个区域的路径；在每个区域中，确定每条扫描线的起点和终点，计算激光运动过程中每一时刻激光中心的坐标，结合热流体模型，实现复杂结构体的内部填充扫描和轮廓扫描。本发明仅需输入几何模型和扫描路径的旋转角度即可生成扫描路径，无需对每种扫描区域单独构建路径算法，效率高且使得复杂几何形状路径规划条件下的激光粉末床熔融过程模拟仿真成为可能；内部填充路径可自定义不同的路径规划方案，对于分析不同扫描路径的优劣提供了更便捷的方法。
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公开(公告)号：CN113042749A
公开(公告)日：2021-06-29
申请号：CN202110258989.6
申请日：2021-03-10
Applicant: 南京理工大学
Abstract: 本发明提出一种激光粉末床熔融近表层成形缺陷实时消除方法，首先通过外置采集系统实时监测激光粉末床熔融成形缺陷与沉积层表面的距离h；然后对缺陷所在位置进行判定，当h>N个沉积层厚度时，立即进行激光重熔；当h≤N个沉积层厚度时，进行铺粉、激光粉末床熔融成形，如此往复，直至累积打印高度H达到指定高度后，对沉积层表面进行激光重熔。与现有成形技术相比，本发明不仅可以降低成形件表面粗糙度，而且能实现孔隙缺陷的及时消除，相较于逐层重熔，连续沉积多层后再进行激光重熔的成形方式，大大提高了成形效率，同时为缺陷在线反馈调节赢得了更加充裕的响应时长。
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