金属零部件增材制造方法及装置.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115090898A(43)申请公布日2022.09.23(21)申请号202210802609.5B33Y10/00(2015.01)(22)申请日2022.07.07B33Y30/00(2015.01)B33Y40/20(2020.01)(71)申请人河北科技大学地址050000河北省石家庄市裕华区裕翔街26号(72)发明人张宇欣杨立宁崔洪斌杨光(74)专利代理机构河北国维致远知识产权代理有限公司13137专利代理师秦春芳(51)Int.Cl.B22F10/28(2021.01)B22F10/85(2021.01)B22F10/60(2021.01)B22F12/00(2021.01)B22F12/20(2021.01)权利要求书2页说明书6页附图3页(54)发明名称金属零部件增材制造方法及装置(57)摘要本发明提供了一种金属零部件增材制造方法及装置，所述金属零部件增材制造方法包括S10：在三维软件中绘制目标成型件模型，对所述目标成型件模型进行分层得到层片数据文件，所述层片数据文件包括多个层片信息x1，x2，x3，……，xn；S20：将所述层片信息x1传输至下料设备；S30：所述下料设备向成型缸内填充金属粉末，并压实以形成成型粉末层；S40：采用感应线圈和/或激光扫描对所述成型粉末层加热，并对所述实体进行重熔处理；S50：在固化的实体顶部重复所述S20‑S40步骤，固化后的所有实体组成目标成型件。本发明提供的金属零部件增材制造方法及装置消除实体内的孔隙、裂纹等缺陷，进一步改善致密性和组织均匀度。CN115090898ACN115090898A权利要求书1/2页1.一种金属零部件增材制造方法，其特征在于，包括如下步骤：S10：在三维软件中绘制目标成型件模型，对所述目标成型件模型进行分层得到层片数据文件，所述层片数据文件包括多个层片信息x1，x2，x3，……，xn；S20：将所述层片信息x1传输至下料设备；S30：所述下料设备向成型缸内填充金属粉末，并压实以形成成型粉末层，所述成型粉末层的厚度与所述层片信息x1的厚度相等；S40：采用感应线圈和/或激光扫描对所述成型粉末层加热，完成所述层片信息x1转化为实体，并对所述实体进行重熔处理；S50：在固化的实体顶部重复所述S20‑S40步骤，直至所述层片信息x2，x3，……，xn全部转化为实体，固化后的所有实体组成目标成型件。2.如权利要求1所述的金属零部件增材制造方法，其特征在于，所述S50步骤之后还包括：S60：对所述目标成型件进行后处理，所述后处理包括喷砂、高压气处理、去支撑、乙醇清洗、热处理中的一种或多种。3.如权利要求1所述的金属零部件增材制造方法，其特征在于，所述目标成型件的材料为中、低熔点材料时，采用感应线圈进行加热；所述目标成型件的材料为高熔点材料时，采用激光扫描加热方式进行加热。4.如权利要求1所述的金属零部件增材制造方法，其特征在于，多个层片信息x1，x2，x3，……，xn分别包括第一类和第二类，所述第一类的外形尺寸大于预设值，所述第二类的外形尺寸小于预设值，所述第一类采用感应线圈进行加热，所述第二类采用激光扫描进行加热。5.如权利要求3或4所述的金属零部件增材制造方法，其特征在于，所述S40步骤包括：S41：对所述成型粉末层预热；S42：选取成型粉末层中多个预设点位，采用感应线圈和/或激光扫描对所述预设点位进行加热，加热至预设温度后停止加热；S43：待所述成型粉末层固化后形成实体，采用感应线圈和/或激光扫描对所述实体再次加热实现重熔。6.一种金属零部件增材制造装置，其特征在于，用于实施权利要求1‑5中任一项所述的金属零部件增材制造方法，包括：主体，包括成型缸和储粉缸，所述储粉缸用于与计算机通讯连接并向所述成型缸内补充金属粉末；压料组件，具有位于所述成型缸上方的压料辊，所述压料辊用于滚动铺平并压实成型缸内的金属粉末；以及加热组件，包括设于所述成型缸上方的激光器、设于所述成型缸顶部的感应线圈，以及用于带动感应线圈沿预设路径移动的位移机构。7.如权利要求6所述的金属零部件增材制造装置，其特征在于，所述加热组件还包括设于所述激光器一侧的扫描振镜，所述扫描振镜具有可相互反射光线的接收端和反射端，所述接收端用于接收所述激光器发出的光线，所述反射端用于朝向所述成型缸反射光线。8.如权利要求6所述的金属零部件增材制造装置，其特征在于，所述主体上具有第一沉2CN115090898A权利要求书2/2页槽和第二沉槽，所述第二沉槽位于所述第一沉槽的一侧；所述主体还包括滑动设于所述第一沉槽内的第一底板、滑动设于所述第二沉槽内的第二底板，以及分别设于所述第一底板和所述第二底板底部的升降机构；所述第一底板和所述第一沉槽的侧壁围合