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廣州晉原銘科技有限公司

上一節講到激光3D打印中，晉原銘3D打印設備控制軟件通過規劃激光掃描路徑，規劃路徑需要匹配相應的激光策略才能完成掃描工作，不同材料要有相應的工藝參數包來控制打印過程和提高質量。

在掃描路徑規劃好之后，其中的支撐、填充、輪廓等路徑使用的激光策略成為關鍵。還是以金屬粉末打印為例，激光功率輸出控制直接決定金屬粉末的熔化質量，在受熱熔化的過程熔道會產生的黑煙、渣塵、等離子氣體，會阻擋在激光的掃描路徑，影響熔道質量。故此軟件通過對激光的掃描路徑規劃避免這類影響同時，各種路徑中的激光策略也是關鍵所在。

激光策略的定義：在激光輸出中，所使用的激光參數和振鏡掃描參數組合而成的參數設定。打印中依據常規圖形劃分為：支撐、填充、輪廓三種類型設置掃描策略。當然也可以按照設備開發需求自行設置相應的激光策略。

激光策略設置須嚴格按照振鏡和激光器兩個硬件的性能參數來設置。激光作用在材料上的掃描點簡稱熔池，打標速度和激光功率決定熔池所能吸收的能量，兩者成反比關系。兩個關鍵點：

第一是打印的材料熔點的能量匹配，其次是激光穿透層厚要求的能量匹配。確定相應的能量才能確保熔化質量。

以金屬粉末打印的例子來做說明：

1、支撐激光策略：用來打標支撐的激光策略，“十”字支撐均勻，長短比例與圖形顯示相同為合適。確保激光功率足夠熔化材料，過低會產生鋸齒不夠堅固，過高會頂出鋪過粉的工作面，磨損鋪粉裝置。

2、填充激光策略：用來打標實體的激光策略，打標速度和延時參數與支撐激光策略的一樣，功率輸出比支撐激光功率加大20%左右，確保實體熔道功率足夠熔化材料，過低會藏粉，造成缺陷，過高會頂出鋪過粉的工作面，磨損鋪粉裝置。

3、輪廓激光策略：用來打標輪廓的激光策略，保證掃描表面質量。打標速度約為填充激光策略的50%，適當降低功率。為保證打標線段的搭接質量，對各個延時參數重新調整設置。熔道功率過高層紋明顯，過低則熔化不充分而帶粉掛珠，適當功率可保證表面質量和打印成功。

參數關系和邏輯參照下表：

參數	說明	示例
打標速度mm/s	激光出光時振鏡的擺動速度
跳筆速度mm/s	不出光時振鏡到下一個有效線段起點振鏡的擺動速度
打標結束延時us	為了補償振鏡擺動的機械動作滯后性，通過此延時增加出光時間補償這個滯后。值太小，線段結尾處會產生抖動，值大對效果沒影響，會增加打印時間。
跳筆結束延時us	跳到下一個有效線段起點時，振鏡會產生抖動，此延時消除起點處的振鏡抖動。值太小，線段起始處會產生抖動，值大對效果沒影響，會增加打印時間。
轉彎延時us	打印連續線段時，任何相連兩條前后線段連接處存在一個打印方向的改變，通過此延時讓激光在拐彎處的軌跡更精準。值太小，拐彎處會形成圓弧，值太大，拐彎處會產生重點。
激光開延時us	由于振鏡啟動時機械動作的滯后性，通過此延時讓振鏡擺動與開始出激光實現同步。值太小，會在線段起點產生重點，值太大，會在線段起點產生短缺。
激光關延時us	由于振鏡擺動機械動作的滯后性，通過此延時讓激光關停與振鏡到達目標點實現同步。值太小，會在線段終點產生空缺，值太大，會在線段終點產生重點。
邊緣水平us	當激光掃描連續線段時，如果拐彎角度太大，拐角處就會形成重點，設置此值時，在尖角處激光會自動關閉，避免形成重點。不能小于10，關閉值為65500，設定規則：1倍轉彎延時<邊緣水平<2倍轉彎延時
最小跳轉長度mm	最小跳轉長度，當跳轉長度小于此設定值時，跳轉結束延時采用最小跳轉延時，以此來減少打印時間，提高打印效率
最小跳轉延時us	最小跳轉延時，當跳轉長度小于最小跳轉長度時，跳轉結束延時采用此最小跳轉延時，以此來減少打印時間，提高打印效率
激光頻率KHz	查看激光器使用用手冊設置

示例如下：

激光策略的設定是嚴謹的測試程序，不同激光器和振鏡的匹配會有不同的參數組。確定好激光器和振鏡的組合，可以找到相應的各種延時參數，形成基礎參數組。針對不同材料和打印層厚就相對簡單，通過確定熔點功率就可以找到完整的激光策略，形成工藝參數的基礎。

以上為晉原銘3D打印設備控制軟件工藝參數開發的介紹。廣州晉原銘科技有限公司專注于3D打印設備控制系統軟件技術的開發，聯合華南理工大學增材制造團隊、華南農業大學軟件學院研發團隊雄厚的技術力量，為增材（3D打印）設備生產提供長期無憂技術服務。更多的技術交流聯系晉原銘科技www.jym3d.cn，18688885891。

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