选区激光熔化金属增材制造用的支撑跳板及其制作方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN107297499A(43)申请公布日2017.10.27(21)申请号201710479172.5(22)申请日2017.06.22(71)申请人北京航信增材科技有限公司地址100096北京市海淀区西三旗建材城中路27号金隅智造工场(72)发明人王志会钱婷婷许淑泽(74)专利代理机构北京卓孚知识产权代理事务所(普通合伙)11523代理人李亚刘光明(51)Int.Cl.B22F3/105(2006.01)B33Y30/00(2015.01)B33Y10/00(2015.01)权利要求书1页说明书5页附图5页(54)发明名称选区激光熔化金属增材制造用的支撑跳板及其制作方法(57)摘要本发明涉及一种选区激光熔化金属增材制造用的支撑跳板及其制作方法。该制作方法包括以下步骤：a.确定三维零件的摆放形式；b.确定需要添加支撑跳板的区域；c.进行支撑跳板的设计；d.确定支撑跳板的数量；e.修剪轮廓得到可成形的支撑跳板。支撑跳板包括竖直向上的直板和从该直板向斜上方倾斜的斜板。CN107297499ACN107297499A权利要求书1/1页1.一种选区激光熔化金属增材制造用的支撑跳板的制作方法，包括以下步骤：a.确定三维零件的摆放形式；b.确定需要添加支撑跳板的区域；c.进行支撑跳板的设计；d.确定支撑跳板的数量；e.修剪轮廓得到可成形的支撑跳板。2.根据权利要求1所述的选区激光熔化金属增材制造用的支撑跳板的制作方法，其中，所述步骤a中根据成形时间、耗粉量以及成形精度确定零件的摆放形式。3.根据权利要求1所述的选区激光熔化金属增材制造用的支撑跳板的制作方法，其中，所述步骤b中，当支撑的平均高度h≥30mm、单个支撑生成面投影面积s≥400mm2、且任何一个方向的尺寸a≮10mm时，添加支撑跳板。4.根据权利要求1所述的选区激光熔化金属增材制造用的支撑跳板的制作方法，其中，所述支撑跳板包括竖直向上的直板和从该直板向斜上方倾斜的斜板。5.根据权利要求4所述的选区激光熔化金属增材制造用的支撑跳板的制作方法，其中，所述支撑跳板的板厚T的范围为2mm～5mm，斜板夹角α的范围为40°～45°，斜板的投影长度为4～6倍的板厚T，斜板的上端面不与零件接触。6.根据权利要求4所述的选区激光熔化金属增材制造用的支撑跳板的制作方法，其中，各支撑跳板横向保持一定的间隙，在纵向上各支撑跳板的斜板略重叠。7.一种选区激光熔化金属增材制造用的支撑跳板，所述支撑跳板设置在零件下方，在所述支撑跳板与零件之间生长支撑，该支撑跳板包括：竖直向上的直板和从该直板向斜上方倾斜的斜板。8.根据权利要求7所述的选区激光熔化金属增材制造用的支撑跳板，其中，所述支撑跳板的板厚T的范围为2mm～5mm，斜板夹角α的范围为40°～45°，斜板的投影长度为4～6倍的板厚T，斜板的上端面不与零件接触。9.根据权利要求7所述的选区激光熔化金属增材制造用的支撑跳板，其中，当设置多个支撑跳板时，各支撑跳板横向保持一定的间隙，在纵向上各支撑跳板的斜板略重叠。10.根据权利要求7所述的选区激光熔化金属增材制造用的支撑跳板，其中，当所述支撑跳板的直板高度H≤30mm时，直板上设置有一定数量的孔。2CN107297499A说明书1/5页选区激光熔化金属增材制造用的支撑跳板及其制作方法技术领域[0001]本发明涉及金属增材制造领域，具体涉及选区激光熔化金属增材制造用的支撑跳板及其制作方法。背景技术[0002]选区激光熔化金属增材制造与金属焊接具有相似的制造状态，即在制造过程中会产生大量的热量。当材料热导率小和/或零件形状不利于散热时会形成一定的温度梯度；并且由于高度不同、水平方向不同，从而区域不同时熔化凝固。温度梯度和不同时熔化凝固这两个因素均会造成很大的内应力，如果不通过合理的方法改善，零件会产生扭曲变形，阻碍制造过程的继续。即使能完成制造，零件也会因变形而产生较大的形位偏差，影响使用。为了解决该问题，在生长零件的同时需要生长一些额外的结构，来改善上述状况，我们称之为支撑(support)。[0003]选区激光熔化金属增材制造中，在零件模型前期处理时，需要在综合考虑成形时间、耗粉量以及成形精度的前提下，明确零件的摆放形式，明确零件摆放形式后才能进行支撑的设计和添加。优秀的摆放形式会获得最佳的成形效率(包括成形时间和耗粉量)和成形质量，摆放形式也会对支撑的添加产生很大的影响。当摆放形式确定后就需要考虑支撑添加的问题，图1示出了需要添加支撑的几种零件结构的示意图，其中101表示零件、102表示基板。支撑添加需要考虑的方面很多，但基本都会遵循以下几个规则，即零件出现以下结构的时候需要考虑添加支撑。[0004]1)悬臂梁结构，如图1中103