【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本申請(qǐng)實(shí)施例涉及增材制造，尤其涉及一種用于增材制造設(shè)備的電子束流檢測(cè)裝置及方法。
技術(shù)介紹
1、電子束選區(qū)熔化是一種以高能電子束為能量源，在真空環(huán)境下通過對(duì)金屬粉末逐點(diǎn)掃描、逐線搭接、逐層熔化凝固堆積形成三維金屬零件的加工技術(shù)。在加工過程中，通過上位機(jī)軟件中設(shè)置輸入的束流信號(hào)，經(jīng)外設(shè)部件互連標(biāo)準(zhǔn)（peripheral?componentinterconnect，pci）板卡轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，傳輸給高壓電源，電子槍的陰極燈絲通過高壓加熱致大量電子脫出，然后通過柵極電壓的控制向四周發(fā)散電子，這些向四周發(fā)散的電子通過聚焦線圈被匯聚成直徑很小的電子流，然后在偏轉(zhuǎn)線圈磁場(chǎng)的作用下發(fā)生偏轉(zhuǎn)到達(dá)成形平臺(tái)，通過偏轉(zhuǎn)信號(hào)控制電子束完成預(yù)設(shè)路徑下的選區(qū)掃描熔化。
2、如上所述，在上位機(jī)軟件中設(shè)置的束流參數(shù)在達(dá)到成形平臺(tái)之前，會(huì)歷經(jīng)多個(gè)環(huán)節(jié)的信號(hào)轉(zhuǎn)換及傳輸，勢(shì)必會(huì)造成束流損失，即在成形平臺(tái)的實(shí)際下束束流會(huì)小于設(shè)定值；此外，不同批次的粉末床電子束增材制造設(shè)備采用同批或不同批次的元器件組裝，會(huì)造成設(shè)備之間下束束流誤差不同，嚴(yán)重影響增材制造設(shè)備的批次穩(wěn)定性。
3、粉末床電子束增材制造設(shè)備中的電子束品質(zhì)是決定加工質(zhì)量的關(guān)鍵，相關(guān)技術(shù)中，對(duì)電子束斑校準(zhǔn)的研究比較多，且主要集中在對(duì)束斑的偏轉(zhuǎn)位置準(zhǔn)確性和偏轉(zhuǎn)后束斑的尺寸及大小的一致性，而對(duì)束流設(shè)置值與實(shí)際下束值的檢測(cè)補(bǔ)償鮮有研究。
4、因此，有必要改善上述相關(guān)技術(shù)方案中存在的一個(gè)或者多個(gè)問題。
5、需要說明的是，在上述
技術(shù)介紹
部分公開的信息僅用于加強(qiáng)對(duì)本申請(qǐng)的背景的理解
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本申請(qǐng)實(shí)施例的目的在于提供一種用于增材制造設(shè)備的電子束流檢測(cè)裝置及方法，進(jìn)而至少在一定程度上克服由于相關(guān)技術(shù)的限制和缺陷而導(dǎo)致的一個(gè)或者多個(gè)問題。
2、根據(jù)本申請(qǐng)實(shí)施例的第一方面，提供一種用于增材制造設(shè)備的電子束流檢測(cè)裝置，該裝置包括：
3、電子槍，設(shè)置在增材制造設(shè)備內(nèi)，用于發(fā)射電子束；
4、束流收集器，設(shè)置在所述增材制造設(shè)備內(nèi)的成形平臺(tái)上，用于收集從出束口射出的電子束流；其中，所述束流收集器與所述成形平臺(tái)之間通過絕緣件隔開；
5、信號(hào)處理模塊，與所述束流收集器連接，用于對(duì)所述電子束流進(jìn)行信號(hào)轉(zhuǎn)換處理，以得到實(shí)際電子束流值。
6、本申請(qǐng)的一實(shí)施例中，所述信號(hào)處理模塊包括：
7、依次串聯(lián)的第一電阻、第二電阻、第三電阻和第四電阻；其中，所述第一電阻與所述束流收集器連接；
8、處理單元，所述第一電阻、所述第二電阻、所述第三電阻和所述第四電阻分別與所述處理單元連接；
9、第一電壓表、第二電壓表和第三電壓表，且所述第一電壓表、所述第二電壓表和所述第三電壓表分別與所述處理單元連接；其中，所述第一電壓表用于測(cè)量第二電阻、第三電阻和第四電阻的總電壓，所述第二電壓表用于測(cè)量第三電阻和第四電阻的總電壓，所述第三電壓表用于測(cè)量第四電阻的電壓。
10、本申請(qǐng)的一實(shí)施例中，所述信號(hào)處理模塊，還用于根據(jù)理論電子束流值和所述實(shí)際電子束流值計(jì)算補(bǔ)償值。
11、本申請(qǐng)的一實(shí)施例中，所述束流收集器為金屬球形腔體，且所述束流收集器的頂部具有一開口，所述開口的中心與所述出束口的中心共線。
12、本申請(qǐng)的一實(shí)施例中，所述絕緣件的形狀與所述束流收集器的底部形狀匹配。
13、本申請(qǐng)的一實(shí)施例中，所述束流收集器與所述信號(hào)處理模塊之間通過氣密插接頭連接。
14、根據(jù)本申請(qǐng)實(shí)施例的第二方面，提供一種用于增材制造設(shè)備的電子束流檢測(cè)方法，利用上述任意一個(gè)實(shí)施例中所述用于增材制造設(shè)備的電子束流檢測(cè)裝置進(jìn)行檢測(cè)，該方法包括：
15、通過束流收集器收集從出束口射出的電子束流；
16、利用信號(hào)處理模塊對(duì)所述電子束流進(jìn)行信號(hào)轉(zhuǎn)換處理，以得到實(shí)際電子束流值。
17、本申請(qǐng)的一實(shí)施例中，所述利用信號(hào)處理模塊對(duì)所述電子束流進(jìn)行信號(hào)轉(zhuǎn)換處理，以得到實(shí)際電子束流值，包括：
18、通過處理單元分別獲取第二電阻的電阻、第三電阻的電阻和第四電阻的電阻值；
19、通過第一電壓表測(cè)量第二電阻、第三電阻和第四電阻的總電壓，通過第二電壓表測(cè)量第三電阻和第四電阻的總電壓，通過第三電壓表測(cè)量第四電阻的電壓；
20、通過所述處理單元獲取第二電阻、第三電阻和第四電阻的總電壓，通過所述處理單元獲取第三電阻和第四電阻的總電壓，通過所述處理單元獲取第四電阻的電壓。
21、本申請(qǐng)的一實(shí)施例中，所述利用信號(hào)處理模塊對(duì)所述電子束流進(jìn)行信號(hào)轉(zhuǎn)換處理，以得到實(shí)際電子束流值，還包括：
22、通過所述處理單元計(jì)算所述實(shí)際電子束流值，所述實(shí)際電子束流值的計(jì)算公式如下：
23、i1=v1/（r2+r3+r4）（1）；
24、i2=v2/（r3+r4）（2）；
25、i3=v3/r4（3）；
26、i=（i1+i2+i3）/3（4）；
27、式中，i1表示流過第二電阻、第三電阻和第四電阻的電子束流值，i2表示流過第三電阻和第四電阻的電子束流值，i3表示流過第四電阻的電子束流值，i表示實(shí)際電子束流值，r2表示第二電阻的電阻值，r3表示第三電阻的電阻值，r4表示第四電阻的電阻值，v1表示第二電阻、第三電阻和第四電阻的總電壓，v2表示第三電阻和第四電阻的總電壓，v3表示第四電阻的電壓。
28、本申請(qǐng)的一實(shí)施例中，所述利用信號(hào)處理模塊對(duì)所述電子束流進(jìn)行信號(hào)轉(zhuǎn)換處理，以得到實(shí)際電子束流值，之后包括：
29、將所述實(shí)際電子束流值與理論電子束流值進(jìn)行比較；
30、若所述實(shí)際電子束流值小于所述理論電子束流值，則對(duì)所述實(shí)際電子束流值進(jìn)行補(bǔ)償，以使補(bǔ)償后的所述實(shí)際電子束流值與所述理論電子束流值相等。
31、本申請(qǐng)的實(shí)施例提供的技術(shù)方案可以包括以下有益效果：
32、本申請(qǐng)的實(shí)施例中，通過上述裝置，一方面，通過束流收集器收集電子槍從出束口發(fā)射出的電子束流，能夠?qū)崿F(xiàn)準(zhǔn)確地采集電子束流；另一方面，通過信號(hào)處理模塊進(jìn)行信號(hào)轉(zhuǎn)換處理，得到實(shí)際電子束流值，保證了實(shí)際電子束流值的可靠性。
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1.一種用于增材制造設(shè)備的電子束流檢測(cè)裝置，其特征在于，該裝置包括：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述用于增材制造設(shè)備的電子束流檢測(cè)裝置，其特征在于，所述信號(hào)處理模塊包括：
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述用于增材制造設(shè)備的電子束流檢測(cè)裝置，其特征在于，所述信號(hào)處理模塊，還用于根據(jù)理論電子束流值和所述實(shí)際電子束流值計(jì)算補(bǔ)償值。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述用于增材制造設(shè)備的電子束流檢測(cè)裝置，其特征在于，所述束流收集器為金屬球形腔體，且所述束流收集器的頂部具有一開口，所述開口的中心與所述出束口的中心共線。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述用于增材制造設(shè)備的電子束流檢測(cè)裝置，其特征在于，所述絕緣件的形狀與所述束流收集器的底部形狀匹配。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述用于增材制造設(shè)備的電子束流檢測(cè)裝置，其特征在于，所述束流收集器與所述信號(hào)處理模塊之間通過氣密插接頭連接。
7.一種用于增材制造設(shè)備的電子束流檢測(cè)方法，其特征在于，利用上述權(quán)利要求1-6任一項(xiàng)所述用于增材制造設(shè)備的電子束流檢測(cè)裝置進(jìn)行檢測(cè)，該方法包括：
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述用于增材制
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述用于增材制造設(shè)備的電子束流檢測(cè)方法，其特征在于，所述利用信號(hào)處理模塊對(duì)所述電子束流進(jìn)行信號(hào)轉(zhuǎn)換處理，以得到實(shí)際電子束流值，還包括：
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述用于增材制造設(shè)備的電子束流檢測(cè)方法，其特征在于，所述利用信號(hào)處理模塊對(duì)所述電子束流進(jìn)行信號(hào)轉(zhuǎn)換處理，以得到實(shí)際電子束流值，之后包括：
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種用于增材制造設(shè)備的電子束流檢測(cè)裝置，其特征在于，該裝置包括：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述用于增材制造設(shè)備的電子束流檢測(cè)裝置，其特征在于，所述信號(hào)處理模塊包括：
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述用于增材制造設(shè)備的電子束流檢測(cè)裝置，其特征在于，所述信號(hào)處理模塊，還用于根據(jù)理論電子束流值和所述實(shí)際電子束流值計(jì)算補(bǔ)償值。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述用于增材制造設(shè)備的電子束流檢測(cè)裝置，其特征在于，所述束流收集器為金屬球形腔體，且所述束流收集器的頂部具有一開口，所述開口的中心與所述出束口的中心共線。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述用于增材制造設(shè)備的電子束流檢測(cè)裝置，其特征在于，所述絕緣件的形狀與所述束流收集器的底部形狀匹配。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述用于增材制造設(shè)備的電子束流檢測(cè)裝置，其...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：夏江波，趙培，張怡欣，向長(zhǎng)淑，葛寬強(qiáng)，李魚，陳立強(qiáng)，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：西安賽隆增材技術(shù)股份有限公司，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：
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