[發(fā)明專利]一種無焊縫金屬蜂窩構(gòu)件的電子束選區(qū)熔化成型方法有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 201310214682.1 | 申請日： | 2013-05-31 |
| 公開（公告）號： | CN103273065A | 公開（公告）日： | 2013-09-04 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 湯慧萍;趙培;賈文鵬;楊廣宇;逯圣路 | 申請（專利權(quán)）人： | 西北有色金屬研究院 |
| 主分類號： | B22F3/11 | 分類號： | B22F3/11 |
| 代理公司： | 西安創(chuàng)知專利事務(wù)所 61213 | 代理人： | 譚文琰 |
| 地址： | 710016*** | 國省代碼： | 陜西;61 |
| 權(quán)利要求書： | 查看更多 | 說明書： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 焊縫 金屬 蜂窩 構(gòu)件 電子束 選區(qū) 熔化 成型 方法 | ||
1.一種無焊縫金屬蜂窩構(gòu)件的電子束選區(qū)熔化成型方法，該方法采用的設(shè)備包括電子束快速成型機和與電子束快速成型機相接的計算機，所述電子束快速成型機包括可升降工作臺（1）、儲粉箱（2）、鋪粉器（3）和電子束發(fā)生器（4），所述計算機內(nèi)裝有三維建模軟件和切層軟件，其特征在于，該方法包括以下步驟：
步驟一、根據(jù)所要成型的無焊縫金屬蜂窩構(gòu)件的結(jié)構(gòu)和尺寸，在計算機中利用三維建模軟件建立無焊縫金屬蜂窩構(gòu)件的三維實體模型；
步驟二、將步驟一中建立的無焊縫金屬蜂窩構(gòu)件的三維實體模型導(dǎo)入切層軟件中，利用切層軟件由上至下對無焊縫金屬蜂窩構(gòu)件的三維實體模型進行切層處理，得到無焊縫金屬蜂窩構(gòu)件的各層切片的截面信息；
所述無焊縫金屬蜂窩構(gòu)件的各層切片依據(jù)切層的先后順序分別為1#切片、2#切片、…、n#切片，其中n為不小于3的正整數(shù)；所述無焊縫金屬蜂窩構(gòu)件的各層切片的厚度均為0.04mm～0.18mm；
步驟三、將步驟二中得到的無焊縫金屬蜂窩構(gòu)件的各層切片的截面信息均導(dǎo)入電子束快速成型機中，然后選擇基板（5）和金屬粉末（6），并將所選擇的基板（5）和金屬粉末（6）一起放入電子束快速成型機中，其中基板（5）放置在可升降工作臺（1）上，金屬粉末（6）放置在儲粉箱（2）中；所選擇的金屬粉末（6）的材質(zhì)與所要成型的無焊縫金屬蜂窩構(gòu)件的材質(zhì)相同；
步驟四、在惰性氣氛保護下，利用電子束發(fā)生器（4）產(chǎn)生電子束，然后利用所產(chǎn)生的電子束對步驟三中放置在可升降工作臺（1）上的基板（5）進行預(yù)熱處理；
步驟五、利用電子束快速成型機制備1#實體片層：
步驟501、利用鋪粉器（3）將步驟三中放置在儲粉箱（2）中的金屬粉末（6）平鋪于步驟四中預(yù)熱后的基板（5）表面，再在惰性氣氛保護下，利用電子束發(fā)生器（4）產(chǎn)生電子束，然后利用所產(chǎn)生的電子束對平鋪于基板（5）表面的金屬粉末（6）進行預(yù)熱處理；平鋪于基板（5）表面的金屬粉末（6）的厚度與1#切片的厚度相等，預(yù)熱處理過程中電子束的電流為10mA～20mA，預(yù)熱處理的時間為8s～10s；
步驟502、在惰性氣氛保護下，利用電子束發(fā)生器（4）產(chǎn)生電子束，然后利用所產(chǎn)生的電子束按照1#切片的截面信息對步驟501中預(yù)熱后的金屬粉末（6）進行選區(qū)掃描，使選區(qū)掃描后的金屬粉末（6）加熱熔化為金屬液，金屬液自然冷卻后凝固于基板（5）表面，得到與1#切片的厚度與截面信息均相同的1#實體片層；選區(qū)掃描過程中電子束的電流為15mA～50mA，選區(qū)掃描的掃描速率為1.5×104mm/s～13.5×104mm/s；
步驟六、利用電子束快速成型機制備i#實體片層，所述i為2、3、…、n，其中n為不小于3的正整數(shù)：
步驟601、將放置有基板（5）和(i-1)#實體片層的可升降工作臺（1）下降且下降高度與i#切片的厚度相同；
步驟602、利用鋪粉器（3）將步驟三中放置在儲粉箱（2）中的金屬粉末（6）平鋪于(i-1)#實體片層表面，再在惰性氣氛保護下，利用電子束發(fā)生器（4）產(chǎn)生電子束，然后利用所產(chǎn)生的電子束對平鋪于(i-1)#實體片層表面的金屬粉末（6）進行預(yù)熱處理；平鋪于(i-1)#實體片層表面的金屬粉末（6）的厚度與i#切片的厚度相等，預(yù)熱處理過程中電子束的電流為10mA～20mA，預(yù)熱處理的時間為8s～10s；
步驟603、在惰性氣氛保護下，利用電子束發(fā)生器（4）產(chǎn)生電子束，然后利用所產(chǎn)生的電子束按照i#切片的截面信息對預(yù)熱后的金屬粉末（6）進行選區(qū)掃描，使選區(qū)掃描后的金屬粉末（6）加熱熔化為金屬液，金屬液自然冷卻后凝固于(i-1)#實體片層表面，得到與i#切片的厚度與截面信息均相同的i#實體片層；選區(qū)掃描過程中電子束的電流為15mA～50mA，選區(qū)掃描的掃描速率為1.5×104mm/s～13.5×104mm/s；
步驟七、對i#實體片層進行判斷，當i#實體片層滿足i=n時，判斷電子束選區(qū)熔化成型的逐層掃描過程結(jié)束，進入步驟八；否則，返回步驟六；
步驟八、采用壓縮空氣吹拂或超聲波振蕩的方法將未經(jīng)電子束選區(qū)熔化成型的金屬粉末（6）除去，得到由1#實體片層、2#實體片層、…以及n#實體片層逐層堆積而成的無焊縫金屬蜂窩構(gòu)件。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種無焊縫金屬蜂窩構(gòu)件的電子束選區(qū)熔化成型方法，其特征在于，所述無焊縫金屬蜂窩構(gòu)件為無焊縫金屬蜂窩平板件或無焊縫金屬蜂窩旋轉(zhuǎn)件。
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