一种基于粉末床的倾斜结构增材制造工艺方法.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CN106807944A(43)申请公布日2017.06.09(21)申请号201710034188.5(22)申请日2017.01.17(71)申请人华中科技大学地址430074湖北省武汉市洪山区珞喻路1037号(72)发明人韩雪松朱海红刘诗文曾晓雁祁婷(74)专利代理机构华中科技大学专利中心42201代理人梁鹏(51)Int.Cl.B22F3/105(2006.01)B33Y10/00(2015.01)B33Y30/00(2015.01)权利要求书1页说明书5页附图2页(54)发明名称一种基于粉末床的倾斜结构增材制造工艺方法(57)摘要本发明属于高能束增材制造相关技术领域，并公开了一种基于粉末床的倾斜结构增材制造工艺方法，其包括：(a)选择作为待加工对象的倾斜结构，并生成对应的原始模型；此外，将该原始模型中保留有倾斜结构下表面附近区域的部位予以分离，由此还获得反映该下表面倾斜特征信息的特性模型；(b)根据所述特征模型，采用低能量密度增材制造热源来预加工形成粉末烧结体；然后在所形成的粉末烧结体基础上，继续根据所述原始模型采用高能量密度增材制造热源行加工，熔化形成致密化实体，由此获得所需的倾斜结构产品。通过本发明，可消除或显著减轻倾斜结构下表面“挂渣”缺陷，促使其微观结构均匀化，同时还有助于进一步提高尺寸精度、表面质量和力学性能等。CN106807944ACN106807944A权利要求书1/1页1.一种基于粉末床的倾斜结构增材制造工艺方法，其特征在于，该方法包括下列步骤：(a)选择作为待加工对象的倾斜结构，并生成对应的原始模型；此外，将该原始模型中保留有倾斜结构下表面附近区域的部位予以分离，由此还获得反映该下表面倾斜特征信息的特征模型；(b)首先根据所述特征模型，采用功率设定为30W～100W、扫描速度设定为1500mm/s～3000mm/s的低能量密度增材制造热源来预加工形成呈粉末烧结体形式的预烧结区域；然后，在所形成的预烧结区域的基础上，继续根据所述原始模型，采用功率设定为150W～300W、扫描速度设定为1000mm/s～2600mm/s的高能量密度增材制造热源进行加工，并使其与所述预烧结区域熔化成一体形成致密化实体，由此获得所需的倾斜结构产品。2.如权利要求1所述的一种基于粉末床的倾斜结构增材制造工艺方法，其特征在于，在步骤(a)中，所述特征模型与所述原始模型中的对应部位保持重合。3.如权利要求1或2所述的一种基于粉末床的倾斜结构增材制造工艺方法，其特征在于，在步骤(b)中，对于所述粉末烧结体而言，优选采用功率设定为50W～70W、扫描速度设定为1500mm/s～2000mm/s的低能量密度增材制造热源来执行预加工，并且其层厚优选被设定为20μm～30μm。4.如权利要求3所述的一种基于粉末床的倾斜结构增材制造工艺方法，其特征在于，在步骤(b)中，对于所述粉末烧结体而言，优选采用功率设定为50W、扫描速度设定为1500mm/s的低能量密度增材制造热源来执行预加工，并且其层厚优选被设定为25μm。5.如权利要求1-4任意一项所述的一种基于粉末床的倾斜结构增材制造工艺方法，其特征在于，在步骤(b)中，对于所述致密化实体而言，优选采用功率设定为200W～250W、扫描速度设定为1400mm/s～2000mm/s的高能量密度增材制造热源来形成，并且其层厚优选被设定为20μm～30μm。6.如权利要求5所述的一种基于粉末床的倾斜结构增材制造工艺方法，其特征在于，在步骤(b)中，对于所述致密化实体而言，优选采用功率设定为200W、扫描速度设定为1800mm/s的高能量密度增材制造热源来形成，并且其层厚优选被设定为25μm。7.如权利要求1-6任意一项所述的一种基于粉末床的倾斜结构增材制造工艺方法，其特征在于，在步骤(b)中，所述低能量密度增材制造热源、高能量密度增材制造热源均优选为激光，并采用直线光栅方式执行扫描。8.如权利要求1-7任意一项所述的一种基于粉末床的倾斜结构增材制造工艺方法，其特征在于，在步骤(b)中，所获得的倾斜结构产品整体微观组织均匀化，并且其下部基本不具备挂渣缺陷。9.如权利要求8所述的一种基于粉末床的倾斜结构增材制造工艺方法，其特征在于，所述倾斜结构譬如为三维点阵结构、内流道或其他类似结构。2CN106807944A说明书1/5页一种基于粉末床的倾斜结构增材制造工艺方法技术领域[0001]本发明属于高能束增材制造相关技术领域，更具体地，涉及一种基于粉末床的倾斜结构增材制造工艺方法，其适于在高效率、高精度制造倾斜结构的同时，还能够有效改善其下部“挂渣”、微观组织不均匀等现象，有助于提高表面质量、尺寸精度和力学性能等。背景技术[0002]