[發(fā)明專利]一種原位生成輔助支撐結(jié)構(gòu)的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201510607515.2
• 申請日: 2015-09-22
• 公開（公告）號: CN106541133B
• 公開（公告）日: 2018-08-21
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王國慶;陳濟(jì)輪;梁曉康;嚴(yán)振宇;黃超;田彩蘭;侯誼飛;王華斌
• 申請（專利權(quán)）人: 首都航天機(jī)械公司;中國運(yùn)載火箭技術(shù)研究院
• 主分類號: B22F3/105
• 分類號: B22F3/105;B33Y30/00
• 代理公司: 核工業(yè)專利中心 11007
• 代理人: 張雅丁

1.一種原位生成輔助支撐結(jié)構(gòu)的方法，適用于激光選區(qū)熔化成形技術(shù)，采用高能激光熔化處于松散狀態(tài)的粉層，通過逐層鋪粉、逐層熔凝堆積的方式，成形出高致密度的三維零件，當(dāng)成形大傾角的懸臂結(jié)構(gòu)時，采用添加輔助支撐結(jié)構(gòu)的方式對懸臂結(jié)構(gòu)進(jìn)行加穩(wěn)；其特征在于，

包括以下步驟：

(1)確定輔助支撐設(shè)計原則

(1.1)根據(jù)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)特點，設(shè)計輔助支撐結(jié)構(gòu)，保證輔助支撐結(jié)構(gòu)與產(chǎn)品搭接，輔助支撐截面與產(chǎn)品截面在搭接處形成重疊，重疊寬度為0.5～1mm；

(1.2)輔助支撐結(jié)構(gòu)為20～25層的粉層，每層粉層的厚度為30～50μm；

(2)采用分區(qū)掃描的方式對產(chǎn)品和輔助支撐進(jìn)行加工

(2.1)產(chǎn)品采用系統(tǒng)正常設(shè)定的大功率密度工藝參數(shù)進(jìn)行加工；

產(chǎn)品采用的大功率密度工藝參數(shù)是：激光功率320～360W，掃描速度1400～1600mm/s，光斑直徑：0.6～1.0mm；

(2.2)原位生成的輔助支撐采用漸增式工藝，先采用小功率密度的參數(shù)加工第一層，后續(xù)幾層逐步增加功率密度，直至達(dá)到與步驟(2.1)中系統(tǒng)正常設(shè)定的大功率密度工藝參數(shù)；

原位生成的輔助支撐采用漸增式工藝中的工藝參數(shù)是：

①第1層參數(shù)：激光功率160～200W，掃描速度2200～2400mm/s，光斑直徑：0.6～1.0mm；

②第2層參數(shù)：激光功率200～240W，掃描速度2000～2200mm/s，光斑直徑：0.6～1.0mm；

③第3層參數(shù)：激光功率240～280W，掃描速度1800～2000mm/s，光斑直徑：0.6～1.0mm；

④第4層參數(shù)：激光功率280～320W，掃描速度1600～1800mm/s，光斑直徑：0.6～1.0mm；

⑤第5層及后續(xù)層參數(shù)：激光功率320～360W，掃描速度1400～1600mm/s，光斑直徑：0.6～1.0mm；

(3)成形結(jié)束后，通過后續(xù)加工將輔助支撐去除，得到最終產(chǎn)品。

2.如權(quán)利要求1所述的一種原位生成輔助支撐結(jié)構(gòu)的方法，其特征在于：步驟(2)中：(2.2)漸增式工藝中，步驟①掃描結(jié)束后，調(diào)整激光功率為120～140W，掃描速度和光斑直徑保持不變，對加工表面進(jìn)行重熔處理。

3.如權(quán)利要求2所述的一種原位生成輔助支撐結(jié)構(gòu)的方法，其特征在于：步驟(2)中：(2.2)漸增式工藝中，在步驟②～⑤中，依次在后續(xù)幾層每一層掃描結(jié)束后，調(diào)整激光功率為120～140W，掃描速度和光斑直徑保持不變，對加工表面進(jìn)行重熔處理，直至達(dá)到系統(tǒng)要求的表面狀態(tài)。