电子束选区熔化的数字化扫描系统开发
摘要
电子束选区熔化是一种可直接制造金属零件的增材制造技术。为减小电子束的偏转误差和大偏角时的散焦对成形零件精度的影响,将200 mm×200 mm的扫描区域离散为1001×1001个点,开发了数字化的电子束扫描系统。为修正电子束的偏转误差,使电子束扫描41×41的测试网格,通过网格点的标称坐标到实际坐标的双线性变换建立纠偏算法。通过动态聚焦方法修正电子束大偏角时的散焦。利用图像处理方法分别计算纠正前与纠正后的测试网格点坐标,发现纠正后的扫描系统的电子束偏转精度明显提高,优于±0.2 mm,大偏角时的散焦明显减小。利用该扫描系统制作三维测试件,并比较有纠正算法和无纠正算法时的零件精度,前者的测试件精度远远优于后者。开发的数字化电子束扫描系统能够胜任大型、复杂金属零件的准确成形。