选区激光熔化金属成型熔池温度的在线检测

• 作者: 刘京南 庞恩林 李宇 袁景光 谭树杰 金亚鸣 陈从颜
• 来源期刊: 中国激光
• 学科: 工学
• 关键词: 激光技术 选区激光熔化 熔池温度检测 比色测温法 复合放大电路
• 年，卷（期）: 2020,（3）
• 所属期刊栏目: 激光制造
• 页码范围: 150-158
• 页数: 9页
• 分类号: TN249|TP274
• 语种: 中文
• DOI: 10.3788/CJL202047.0302008

摘要

熔池温度是选区激光熔化金属成型过程的一个重要参数.为了实现熔池温度的闭环控制,基于比色测温与光电检测技术完成了熔池温度的在线检测.提出了一种复合结构的放大电路,它可成功检测到幅度小、变化快的熔池辐射信号.搭建嵌入式系统将熔池辐射数据上传至金属成型设备的工控机中,运用比色测温法解决了辐射光强检测受激光入射角等因素影响的问题,并求解得到了熔池温度.以90％Cu-10％Sn合金粉末作为成型材料进行实验,利用窄带滤光片测得在540～660 nm光谱范围内熔池辐射最强的波段位于580～590 nm;在40～200W激光功率下,测算得到的熔池温度为700～1700℃.选区激光熔化金属成型熔池温度的在线检测,可为金属成型设备的控制系统提供熔池温度反馈,可作为升级该设备的一种参考.