光固化成形方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114801184A(43)申请公布日2022.07.29(21)申请号202110133321.9B33Y10/00(2015.01)(22)申请日2021.01.29(71)申请人中国航发商用航空发动机有限责任公司地址200241上海市闵行区莲花南路3998号(72)发明人任佳文雷力明魏菁张佳薛珈琪(74)专利代理机构中国贸促会专利商标事务所有限公司11038专利代理师师晓芳(51)Int.Cl.B29C64/393(2017.01)B29C64/124(2017.01)B33Y50/02(2015.01)权利要求书1页说明书4页附图1页(54)发明名称光固化成形方法(57)摘要本发明公开了一种光固化成形方法。光固化成形方法包括如下步骤获取在成形过程中成形件的固化层在固化冷却后的设定温度；获取固化层冷却到设定温度所需要的停留时间；和根据停留时间控制用于支撑成形件的基板停留相应的时间后再向下移动以开始下一层打印成形。本发明的光固化成形方法可根据固化层在固化冷却后的设定温度自动获取基板的停留时间，并在停留够相应的时间以使得固化层充分冷却后再开始下一层打印，进而减小成形件内部温度梯度以控制成形件的形变量。CN114801184ACN114801184A权利要求书1/1页1.一种光固化成形方法，其特征在于，包括如下步骤：获取在成形过程中成形件的固化层在固化冷却后的设定温度；获取所述固化层冷却到所述设定温度所需要的停留时间；和根据所述停留时间控制用于支撑所述成形件的基板停留相应的时间后再向下移动以开始下一层打印成形。2.根据权利要求1所述的光固化成形方法，其特征在于，获取固化层冷却到所述设定温度所需要的停留时间包括：根据激光扫描功率、固化层的扫描时间、固化层的面积、材料密度、材料比热容、材料导热系数和固化层在完成固化后的最高温度计算获取固化层冷却到所述设定温度所需要的停留时间。3.根据权利要求2所述的光固化成形方法，其特征在于，所述停留时间与所述激光扫描功率正相关；和/或，所述停留时间与每个固化层的扫描时间正相关。4.根据权利要求2所述的光固化成形方法，其特征在于，所述停留时间与第一比值的平方正相关，所述第一比值为每个固化层的扫描时间和面积的比值；和/或，所述停留时间与第二比值的平方正相关，所述第二比值为激光扫描功率与最高温度和所述设定温度之间的差值的比值。5.根据权利要求2所述的光固化成形方法，其特征在于，通过热传导公式推导得出停留时间的计算公式，并根据所述计算公式计算停留时间。6.根据权利要求5所述的光固化成形方法，其特征在于，所述停留时间公式为7.根据权利要求1至6中任一项所述的光固化成形方法，其特征在于，所述成形件包括多个固化层，每个固化层的设定温度相同或者不同。8.根据权利要求1至6中任一项所述的光固化成形方法，其特征在于，所述控制方法还包括：控制用于支撑所述成形件的基板停留相应的时间后再向下移动后，先控制涂铺装置涂铺再控制激光器照射。2CN114801184A说明书1/4页光固化成形方法技术领域[0001]本发明涉及快速成形制造领域，特别涉及一种光固化成形方法。背景技术[0002]光固化成形3D打印技术通过使用特定波长和强度的激光聚焦到光敏树脂材料表面，使之由点到线、由线到面、顺序凝固，完成一个层面的成形，再逐层固化，堆积于基板上，最终成形目标三维实体。[0003]使用光固化技术成形大尺寸、大壁厚气动试验件过程中，激光持续照射光敏树脂材料表面。输入光敏树脂材料的能量使材料固化，同时也提高了材料的温度。当材料表面升温速率大于材料表面与下方材料热交换速率时，表面温度会逐渐提升，试验件成形过程中内部的温度梯度也会逐渐增大。试验件内部温度梯度过大所产生的应力使试验件发生变形，变形量过大甚至会干涉涂铺装置运动并导致成形终止。[0004]在发明人了解到的相关技术中，可通过程序设定固定的停留时间来延长每层之间的停留时间，控制试验件成形过程中内部的温度梯度，达到减小试验件变形的目的。但试验件各层面积不尽相同，材料表面与下方材料热交换速率也受多种因素影响，设置固定的停留时间可能导致散热时间过短或过长。散热时间过短会导致局部冷却不充分，使试验件发生变形。散热时间过长会导致试验件充分冷却后未及时开始下一层的成形工作，降低了生产效率。[0005]在此需要说明的是，该背景技术部分的陈述仅提供与本发明有关的背景技术，并不必然构成现有技术。发明内容[0006]本发明的目的在于提供一种光固化成形方法，以有效控制成形件的变形。[0007]本发明提供一种光固化成形方法，包括如下步骤：[0008]获取在成形过程中成形件的固化层在固化冷却后的设定温度；[0009]获取固化层冷却到设定温度所需要的停