[發(fā)明專利]一種復(fù)雜結(jié)構(gòu)的增材制造方法及增材制造系統(tǒng)

在審

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• 申請日: 2017-05-27
• 公開（公告）號: CN107138728A
• 公開（公告）日: 2017-09-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張永康;楊豐槐;張崢;楊智帆;于秋云
• 申請（專利權(quán)）人: 廣東工業(yè)大學(xué)
• 主分類號: B22F3/105
• 分類號: B22F3/105;B22F3/24;C21D10/00;B33Y30/00;B33Y10/00
• 代理公司: 北京集佳知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司11227
• 代理人: 羅滿

1.一種復(fù)雜結(jié)構(gòu)的增材制造系統(tǒng)，其特征在于，包括工作臺、3D打印裝置、激光鍛打裝置和總控制裝置；

所述3D打印裝置包括送粉噴頭、用于帶動所述送粉噴頭相對所述工作臺移動的3D打印機(jī)械臂、與所述送粉噴頭連接的連續(xù)激光發(fā)生器；

所述激光鍛打裝置包括噴丸噴嘴、用于帶動所述噴丸噴嘴相對所述工作臺移動的激光噴丸機(jī)械臂、與所述噴丸噴嘴連接的脈沖激光發(fā)生器；

所述總控制裝置分別與所述3D打印裝置及所述激光鍛打裝置電連接以控制所述3D打印機(jī)械臂及所述激光噴丸機(jī)械臂的移動。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的增材制造系統(tǒng)，其特征在于，所述3D打印裝置包括3D打印控制器，所述激光鍛打裝置包括激光鍛打控制器，所述3D打印控制器和所述激光鍛打控制器分別與所述總控制裝置電連接。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的增材制造系統(tǒng)，其特征在于，所述3D打印裝置還包括儲料罐，所述儲料罐通過管路與所述送粉噴頭連通，與所述管路連通的設(shè)置有用于提供惰性氣體的氣壓泵，且所述管路內(nèi)設(shè)置有用于控制送粉量的粉量控制器，所述粉量控制器及所述氣壓泵均與氣粉控制裝置電連接，所述氣粉控制裝置與所述總控制裝置電連接。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的增材制造系統(tǒng)，其特征在于，所述3D打印機(jī)械臂與所述激光噴丸機(jī)械臂均為多軸聯(lián)動機(jī)械臂。

5.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)所述的增材制造系統(tǒng)，其特征在于，還包括用于監(jiān)測所述3D打印裝置打印過程的三維光學(xué)掃描檢測儀和與所述三維光學(xué)掃描檢測儀電性連接的數(shù)據(jù)采集與分析系統(tǒng)，所述數(shù)據(jù)采集與分析系統(tǒng)用于根據(jù)所述三維光學(xué)掃描檢測儀反饋的數(shù)據(jù)獲取打印層的應(yīng)力分布，且所述數(shù)據(jù)采集與分析系統(tǒng)與所述總控制裝置電連接。

6.一種復(fù)雜結(jié)構(gòu)的增材制造方法，其特征在于，包括如下步驟：

根據(jù)零件形狀建立三維模型；

對建立的所述三維模型進(jìn)行分單元和分層切片，并獲得激光打印送粉噴頭的運(yùn)動路徑；

根據(jù)所述運(yùn)動路徑控制所述送粉噴頭移動，逐層進(jìn)行激光打印，并對當(dāng)前打印層進(jìn)行全層激光鍛打。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的增材制造方法，其特征在于，所述并對當(dāng)前打印層進(jìn)行激光鍛打，具體包括：

獲取當(dāng)前打印層的應(yīng)力分布，根據(jù)所述應(yīng)力分布調(diào)整激光的頻率進(jìn)行全層激光鍛打。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的增材制造方法，其特征在于，還包括：

獲取打印層的不同位置的應(yīng)力分布，并在局部應(yīng)力大于預(yù)設(shè)應(yīng)力值時，進(jìn)行局部激光鍛打。

9.根據(jù)權(quán)利要求1-6任一項(xiàng)所述的增材制造方法，其特征在于，所述對當(dāng)前打印層進(jìn)行全層激光鍛打，具體包括：

3D打印的連續(xù)激光束與沖擊鍛打的脈沖激光束同時工作，脈沖激光束緊隨連續(xù)激光束之后，在最佳溫度區(qū)域和尺寸范圍內(nèi)對剛成形的當(dāng)前打印層進(jìn)行激光沖擊鍛打。