激光金属沉积堆高闭环控制研究

• 作者: 卢秉恒 周亮 石世宏 石拓 魏正英
• 来源期刊: 中国激光
• 学科: 工学
• 关键词: 激光技术 激光金属沉积 工艺参数 堆高 闭环控制
• 年，卷（期）: 2017,（7）
• 所属期刊栏目: 激光制造
• 页码范围: 296-304
• 页数: 9页
• 分类号: TN249
• 语种: 中文
• DOI: 10.3788/CJL201744.0702004

摘要

激光金属沉积(LMD)传统上多采用固定的工艺参数进行扫描堆积成形,每层的实际堆积高度一般是固定且不可控的.为提高成形稳定性和成形件的精度,补偿堆高误差,开发了一种可实时变化工艺参数的堆高闭环控制系统.通过反馈实际堆高与设定期望层高之间的误差,控制实际堆高达到设定值.设计P和PI两种控制器,分别以扫描速度和激光功率作为输入参量来控制实际堆高.结果表明,变扫描速度控制优于变激光功率控制,实际层高的最佳稳态波动范围可达±0.015 mm;PI控制器可使总堆高达到期望值;当送粉速率发生突变时,P控制系统具有良好的鲁棒性;P控制器的阶跃响应曲线与成形件剖面纹理显示的堆高变化一致.该系统为堆高的可控和堆高误差补偿提供了新方法.