一种用于三维形状快速无模弯曲的双光栅激光扫描策略

摘要： 研究人员探索了双光栅扫描方法以实现三维激光成形，通过单次激光照射获得大变形量，避免重复扫描。研究发现光栅扫描过程中的变形程度强烈依赖于相邻扫描路径的重叠程度，该参数可通过调整路径间距和光束直径进行控制。因此，在不同重叠比例下对光栅扫描的三维变形进行了分析，并探讨了其对温度场和应变分布的影响。由于传热模式显著影响弯曲过程的均匀性，研究还考察了正负重叠比例下弯曲角度的变化规律。随着重叠比例增加，纵向与横向曲率比值逐渐减小。因此对于高重叠比例的弯曲过程，横向侧面对最终零件对称性的影响更为关键。在矩形件成形中发现，与相邻路径间距相比，横向侧面的变形更为困难且强烈依赖于扫描轨迹长度。通过工艺表征，双光栅扫描方法已得到充分理解，证实是实现矩形件三维激光成形的可行方案。