[發明專利]一種功能梯度材料的成形方法及裝置

在審

• 申請號: 201611160407.6
• 申請日: 2016-12-15
• 公開（公告）號: CN106735211A
• 公開（公告）日: 2017-05-31
• 發明（設計）人: 周燕;吳和保;朱文志;張臣;李秀;朱小帥
• 申請（專利權）人: 武漢工程大學
• 主分類號: B22F3/105
• 分類號: B22F3/105;B33Y10/00;B33Y30/00
• 代理公司: 北京華沛德權律師事務所11302
• 代理人: 房德權

1.一種功能梯度材料的成形方法，其特征在于，至少包括：

步驟1：根據預設的每層成分配比，對原料進行混合；

步驟2：對混合后的混合料進行3D打印；

重復所述步驟1和所述步驟2，得到功能梯度材料。

2.如權利要求1所述的方法，其特征在于，在所述得到功能梯度材料之后，還至少包括：

清除所述功能梯度材料表面的浮粉。

3.如權利要求2所述的方法，其特征在于，在所述清除所述功能梯度材料表面的浮粉之后，還至少包括：

采用線切割工藝對所述功能梯度材料進行切割，并對切割后的功能梯度材料進行退火處理。

4.如權利要求1所述的方法，其特征在于，

在所述步驟1之前，通過有限元分析方法設計梯度層厚、層數和每層的成分配比；

所述對混合后的混合料進行3D打印，具體包括：基于所述梯度層厚和層數確定3D打印成形參數，對所述混合后的混合料進行3D打印。

5.一種功能梯度材料的成形裝置，其特征在于，至少包括：處理器、混合設備及3D打印成形設備；所述混合設備的混合料輸出端與所述3D打印成形設備的物料輸入端貫通連接；所述處理器的信號輸出端與所述混合設備、所述3D打印成形設備的信號輸入端通訊連接。

6.如權利要求5所述的裝置，其特征在于，所述混合設備至少包括：第一下料機構、第二下料機構和混合機構；所述第一下料機構和所述第二下料機構的物料輸出端對向所述混合機構的物料輸入端；所述混合機構的混合料輸出端與所述3D打印成形設備的物料輸入端貫通連接；所述處理器的信號輸出端與所述第一下料機構、所述第二下料機構、所述混合機構的信號輸入端通訊連接。

7.如權利要求6所述的裝置，其特征在于，所述3D打印成形設備至少包括：成形室、鋪粉機構及激光輸出機構；所述鋪粉機構設置在所述成形室中；所述混合機構的混合料輸出端與所述成形室的物料輸入端貫通連接；所述激光輸出機構的激光輸出端通入所述成形室；所述激光輸出機構的信號輸入端與所述處理器的信號輸出端通訊連接。

8.如權利要求7所述的裝置，其特征在于，所述激光輸出機構至少包括：激光發射裝置、擴束裝置、掃描振鏡及聚束裝置；所述激光發射裝置的激光發射端對向所述掃描振鏡；所述擴束裝置設置在所述激光發射裝置與所述掃描振鏡之間的光路上；所述掃描振鏡的激光輸出端通入所述成形室；所述聚束裝置設置在所述掃描振鏡與所述成形室之間的光路上；所述處理器的信號輸出端與所述激光發射裝置的信號輸入端通訊連接。

9.如權利要求8所述的裝置，其特征在于，所述激光輸出機構還至少包括：光束隔離裝置；所述光束隔離裝置設置在所述激光發射裝置與所述擴束裝置之間的光路上。

10.如權利要求7-9中任一項所述的裝置，其特征在于，在所述成形室中有防止物料被氧化的保護氣體。