[發明專利]一種制備功能梯度結構件的方法及裝置

有效

• 申請號: 201410525318.1
• 申請日: 2014-10-09
• 公開（公告）號: CN104338931A
• 公開（公告）日: 2015-02-11
• 發明（設計）人: 許小曙;蘇婷;楊大風
• 申請（專利權）人: 湖南華曙高科技有限責任公司
• 主分類號: B22F3/105
• 分類號: B22F3/105
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種制備功能梯度結構件的方法，包括以下步驟：

步驟一：建立結構件的三維實體CAD模型，通過切片軟件處理獲得每一層加工層面的信息；

步驟二：成型缸下降一個層厚高度，在成型缸上平鋪一層母粉，并根據當前燒結截面確定需要添加輔粉的有效區域，且在已鋪好母粉的有效區域上添加輔粉，所述添加的輔粉高度根據該有效區域的母粉與輔粉的質量比分數計算得到；

步驟三：根據每一層加工層面的信息在相應位置對母粉和輔粉進行激光掃描燒結；

步驟四：重復步驟二和步驟三，直到結構件成型完成。

2.根據權利要求1所述的制備功能梯度結構件的方法，其特征在于，步驟二中的輔粉高度????????????????????????????????????????????????通過以下公式得到

其中：為母粉松裝密度，為輔粉松裝密度，為母粉真實密度，為輔粉真實密度，為燒結后結構件的密度，為輔粉所占總質量的百分比，為燒結前所需的母粉高度，為燒結前所需的輔粉高度，i是指有效區域在工作XY平面的具體坐標位置，j是指有效區域所位于的層數，?，T為一個層厚高度。

3.根據權利要求1或2所述的制備功能梯度結構件的方法，其特征在于，所述步驟二中確定添加輔粉的有效區域通過以下方法得到：

以矩形為單位，將工作平面劃分為若干個區域；

將全部落入當前燒結截面的區域確定為需添加輔粉的有效區域。

4.根據權利要求3所述的制備功能梯度結構件的方法，其特征在于，所述矩形以光斑的長短軸為邊長。

5.根據權利要求1或2所述的制備功能梯度結構件的方法，其特征在于，所述步驟三具體為：

當母粉和輔粉的熔點相同或相近時，使用相同的激光功率，并根據每一層加工層面的信息在相應位置對母粉和輔粉進行激光掃描燒結；否則，通過調整激光器功率分別對母粉和輔粉進行激光掃描燒結。

6.一種制備功能梯度結構件的裝置，包括：

切片單元，用于將建造好的三維實體CAD模型進行處理后獲得每一層加工層面的信息；

鋪粉單元，用于在成型缸上平鋪一層母粉，并在已鋪好母粉的有效區域上添加輔粉；

處理單元，用于控制成型缸下降一個層厚高度，并根據當前燒結截面確定需要添加輔粉的有效區域，且根據該有效區域的母粉與輔粉的質量比分數計算所述添加的輔粉高度；以及

掃描單元，用于根據每一層加工層面的信息在相應位置對母粉和輔粉進行激光掃描燒結。

7.根據權利要求6所述的制備功能梯度結構件的裝置，其特征在于，所述處理單元通過以下公式計算所述添加的輔粉高度：

其中：為母粉松裝密度，為輔粉松裝密度，為母粉真實密度，為輔粉真實密度，為燒結后結構件的密度，為輔粉所占總質量的百分比，為燒結前所需的母粉高度，為燒結前所需的輔粉高度，i是指有效區域在工作XY平面的具體坐標位置，j是指有效區域所位于的層數，，T為一個層厚高度。