生长型制造中薄层扫描路径的分形规划与控制

提出生长型制造中薄层的分形扫描原理，论证了分形扫描路径较之传统的“S”形线扫描的优越性，建立了薄层的3D温度场和残余应力场数学模型，并应用3D有限元数值计算方法，求解出两种扫描路径下的温度场和残余应力场，从理论上分析论证了分形扫描路径下薄层温度分布较均匀，残余应力小。开发了实现分形扫描路径的二级计算机控制系统，提供了提高烧结精度和改善表现形貌的智能控制策略，设计制造了钢丝绳牵引的小反向间隙的扫描工作台，构建了分形扫描激光选择性烧结实验系统，系统的分辨率为0.02mm。树脂砂烧结成型试件结果为相同的烧结效率下，分形扫描较“S”形丝扫描所耗的能量低20%左右，而试件的强度高20%左右。