熔池光强监测是激光选区熔化(SLM)过程监测的重要方法之一。针对SLM成形过程, 建立了一套熔池光强监测软硬件系统, 通过近红外滤光技术和光电二极管检测电路, 获得成形过程中的熔池光强数据。针对时域信号不能可视化激光作用不同成形位置时的熔池光强变化, 提出了采用映射算法对熔池光强数据进行建模。对变功率下熔池光强进行数据分析与建模, 激光功率120 W熔池温度均值为1 404 ℃时, 二极管信号均值为0.31 V, 标准差为0.04 V, 熔池较稳定; 功率增加到220 W熔池温度为1 727 ℃时, 二极管信号均值增加为0.81 V, 标准差增加为0.22 V, 熔池稳定性变差。表明该熔池光强监测系统可以获得工艺参数对熔池热辐射行为的影响规律, 用于支持SLM成形工艺的研发与优化。

采用激光选区熔化技术进行了Al2O3粉末和浆料的基础实验研究。实验结果表明，Al2O3粉末成形效果较差，而Al2O3浆料成形效果较好；激光功率对Al2O3浆料试样表面的质量具有重要影响，表面质量随激光功率的增加而不断提高。当激光功率为200 W，扫描速度为90 mm/s时，Al2O3试样维氏硬度均值约为14.7 GPa。