2020-01-07
学术导师：路冬
企业导师：龙雨
项目成员：唐康
在实际激光选取熔化的过程中，产生的烟尘，火花飞溅，散落在粉末床的表面上导致了粉末质量不均匀，从而诱发激光打印的缺陷。在机械结构设计、光路设计等基本成熟的情况下，打印环境的控制对产品质量尤为关键。如何设计惰性气体的输入输出及流场分布，不仅仅是为了降低氧含量，避免氧化，现在又对惰性气流如何消除烟尘、火花对打印质量的影响，提出了相应的要求。
此次项目从理论和实验两个部分研究了激光打印过程中循环系统的动力学问题。一方面，为了检测在打印时腔体内气体循环过程，通过大量调研确定一套合适的光学仪器，主要是一套高速摄像机和相关的镜头系统以及配套装置。提前设计好打印的路径，配合相机的参数进行拍摄，研究激光扫过不同的路径时，烟尘、火花的流向，结合理论分析其对打印质量的影响。另一方面，建立打印机腔体空间的三维模型，通过计算机仿真模拟腔体内气体循环的过程，作为辅助验证。通过研究不同的参数对烟尘、火花流向的影响，寻找在相应的打印条件下最优的打印机参数设置，并用实验加以验证。在实验中，经过处理，我们得到了若干段视野良好的视频，通过实验结果分析了气体循环的动力学过程。将实验数据结合仿真结果，通过分析不同的条件对打印质量的影响，给出惰性气流氛中消除烟尘火花的方法和建议。
