【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于3d打印，尤其涉及一种金属3d打印的支撑自动修复方法。
技术介绍
1、激光选区熔化(slm)成形技术，作为增材制造领域的核心工艺之一，在复杂结构零件制造中展现出巨大的潜力。然而，在实际应用中，零件的成形效果和打印质量与支撑结构的稳定性有直接关系。在slm成形过程中，网格支撑作为基材与零件实体之间的桥梁，为零件的悬空部分提供必要的支撑，确保零件在成形过程中不会因为重力作用而发生坍塌或变形。其次支撑结构有助于成形过程中积累热量的扩散，防止因局部过热导致的热应力集中和零件开裂。但在许多项目中，slm打印过程中局部支撑失败的现象时有发生。这主要源于材料性能、打印参数、设备精度等多方面因素。局部打印支撑失败不仅会影响零件后续成形，还可能导致整个零件的成形失败，从而增加制造成本和时间成本。针对这一问题，传统的处理方法是暂停打印，通过人工方式修补支撑结构，但这样的方法不仅耗费时间，降低了生产效率。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种金属3d打印的支撑自动修复方法，能够对打印区域进行检测识别，在支撑打印失败时，及时进行修复，提高生产效率，减少零件成型失败的风险。
2、为了达到上述目的，本专利技术的技术方案为：一种金属3d打印的支撑自动修复方法，包括以下步骤：
3、在3d打印设备开始打印一层支撑前，图像采集单元会获取每层铺粉前的原始图像和每层铺粉后的铺粉图像并发送给图像分析单元；
4、在3d打印设备开始打印一层支撑后，图像采集单元会获取每
5、所述图像分析单元会先对铺粉后的铺粉图像的灰度与每层铺粉前的原始图像的灰度值进行对比分析以及对铺粉后的铺粉图像的灰度值进行分析，判断铺粉是否均匀或是否有位置未铺粉；再对激光扫描烧结后的烧结图像和当前层理论烧结图像的灰度值进行对比，判断是否存在打印失败的问题；所述图像分析单元将分析结果发送给控制判定单元；
6、所述控制判定单元对分析结果进行判定，若判定支撑打印状态正常时，继续下一层的打印；若判定支撑打印失败时，控制判定单元会启动轮廓提取单元从烧结图像中提取失败区域的轮廓并将提取的轮廓发送给支撑修复单元；
7、所述支撑修复单元根据轮廓提取单元提取的轮廓生成修复路径；并根据修复路径进行修复打印。
8、进一步，若铺粉后的铺粉图像的打印区域存在与铺粉前的原始图像相同灰度值的区域，且相同灰度值的区域的灰度值与未打印区域的灰度值不同，则说明存在有位置未铺粉的情况；若铺粉后的铺粉图像的最大灰度值和最小灰度值之间的差额大于阈值，则说明存在铺粉不均匀的问题。
9、进一步，若激光扫描烧结后的烧结图像和当前层理论烧结图像的灰度值不一致时，说明该区域存在打印失败的问题。
10、进一步，若判定支撑打印失败时，控制判定单元还会启动扫描单元对当前打印图层进行扫描，并将扫描信息上传至控制判定单元；
11、若图像分析单元分析出当前层的铺粉图像的最大灰度值和最小灰度值之间的差额大于阈值且控制判定单元从扫描信息判断出存在翘曲的情况，则3d打印平台下降一个层厚，扫描单元再次扫描当前打印图层并将扫描信息发送给控制判定单元，控制判定单元对扫描图像平面高度进行判定，若平面高度与当前层层高一致，则启动支撑修复单元进行修复；若平面高度仍高于当前层层高，则继续下降一个层厚并重复上述步骤，直至平面高度与当前层层高一致。
12、进一步，所述支撑修复单元根据轮廓提取单元提取的轮廓计算出轮廓的边界，并将其转化为若干连续的点或线段，由这些点和线段组成新的支撑结构与几何形状，再覆盖打印失败区域的边界，从而生成修复路径，并按照修复路径进行打印修复。
13、进一步，修复路径设定好之后，扫描单元确保平台高度后，3d打印设备首先需要重新铺上一层粉末，然后激光会对修复路径中的区域重新进行打印，修复打印失败区域。
14、进一步，若控制判定单元连续两次判定存在有位置未铺粉的情况，则控制判定单元发送告警信号给所述3d打印设备，并暂时停止打印。
15、本技术方案的有益效果在于：本技术方案能够及时对打印的每一层进行检测，在检测到支撑打印失败后，及时进行修复，不需要人工修补，提高生产效率，减少零件成型失败的风险。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种金属3D打印的支撑自动修复方法，其特征在于：包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种金属3D打印的支撑自动修复方法，其特征在于：若铺粉后的铺粉图像的打印区域存在与铺粉前的原始图像相同灰度值的区域，且相同灰度值的区域的灰度值与未打印区域的灰度值不同，则说明存在有位置未铺粉的情况；若铺粉后的铺粉图像的最大灰度值和最小灰度值之间的差额大于阈值，则说明存在铺粉不均匀的问题。
3.根据权利要求1所述的一种金属3D打印的支撑自动修复方法，其特征在于：若激光扫描烧结后的烧结图像和当前层理论烧结图像的灰度值不一致时，说明该区域存在打印失败的问题。
4.根据权利要求2所述的一种金属3D打印的支撑自动修复方法，其特征在于：若判定支撑打印失败时，控制判定单元还会启动扫描单元对当前打印图层进行扫描，并将扫描信息上传至控制判定单元；
5.根据权利要求1所述的一种金属3D打印的支撑自动修复方法，其特征在于：所述支撑修复单元根据轮廓提取单元提取的轮廓计算出轮廓的边界，并将其转化为若干连续的点或线段，由这些点和线段组成新的支撑结构与几何形状，再覆盖打印
6.根据权利要求1所述的一种金属3D打印的支撑自动修复方法，其特征在于：修复路径设定好之后，扫描单元确保平台高度后，3D打印设备首先需要重新铺上一层粉末，然后激光会对修复路径中的区域重新进行打印，修复打印失败区域。
7.根据权利要求1所述的一种金属3D打印的支撑自动修复方法，其特征在于：若控制判定单元连续两次判定存在有位置未铺粉的情况，则控制判定单元发送告警信号给所述3D打印设备，并暂时停止打印。
...【技术特征摘要】
1.一种金属3d打印的支撑自动修复方法，其特征在于：包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种金属3d打印的支撑自动修复方法，其特征在于：若铺粉后的铺粉图像的打印区域存在与铺粉前的原始图像相同灰度值的区域，且相同灰度值的区域的灰度值与未打印区域的灰度值不同，则说明存在有位置未铺粉的情况；若铺粉后的铺粉图像的最大灰度值和最小灰度值之间的差额大于阈值，则说明存在铺粉不均匀的问题。
3.根据权利要求1所述的一种金属3d打印的支撑自动修复方法，其特征在于：若激光扫描烧结后的烧结图像和当前层理论烧结图像的灰度值不一致时，说明该区域存在打印失败的问题。
4.根据权利要求2所述的一种金属3d打印的支撑自动修复方法，其特征在于：若判定支撑打印失败时，控制判定单元还会启动扫描单元对当前打印图层进行扫描，并将扫描信...
【专利技术属性】
技术研发人员：卫懿庆，段虎明，张暘，徐永杰，
申请(专利权)人：重庆机电增材制造有限公司，
类型：发明
国别省市：
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