[發明專利]基于薄片疊層連接的金屬零件三維成型方法

在審

• 申請號: 201711348351.1
• 申請日: 2017-12-15
• 公開（公告）號: CN107962358A
• 公開（公告）日: 2018-04-27
• 發明（設計）人: 岑錦潮
• 申請（專利權）人: 佛山租我科技有限公司
• 主分類號: B23P15/00
• 分類號: B23P15/00;B23K26/38;B23K26/21;B23K1/008
• 代理公司: 佛山幫專知識產權代理事務所(普通合伙)44387
• 代理人: 顏春艷

1.一種基于薄片疊層連接的金屬零件三維成型方法，其特征在于，具體包括如下步驟：

S1、將0.1mm304不銹鋼薄片進行激光切割，形成與計算機生成虛擬層輪廓一致的薄片實體層，將加工后的多層金屬薄片進行砂紙打磨清除表面的雜質，同時保證表面平整，去除油污；接著，通過超聲波清洗使表面光潔度到達實驗要求標準；

S2、將薄片用定位銷固定通過激光逐層焊接從而得到零件模型；

S3、將薄片用定位銷及自制夾具固定之后置入高溫熱擴散爐中進行長時間的壓力真空擴散焊接。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟S1中，由切片軟件將設計好的三維模型按照0.1mm的厚度進行切片分層而獲得二維的薄片輪廓信息，通過激光切割將二維輪廓切割完成，得到疊層模型。

3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟S2中，激光逐層焊接的操作步驟為：將金屬薄片按順序排列，用兩個定位銷定位，先通過激光點焊在四個側面上進行非連續性焊接得到四條焊縫，使不銹鋼薄片固定形成零件初步的模型，將零件四個激光點焊過的側面用砂輪機進行打磨，磨去點焊焊縫造成的凹坑，使表層光滑并露有層疊狀外貌；將初步零件模型用磁鐵夾具固定位置于激光掃描焊接機上，設置激光掃描焊接機的工藝參數為頻率25Hz，光斑直徑為0.2mm，脈沖寬度為0.2ms，沿層片表面進行連續性激光焊接，形成多條長條狀焊縫覆蓋四個側面，使薄片逐層連接，形成完整零件。將所得零件表面進行打磨拋光，得到最終所需零件模型。

4.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟S3中，真空擴散焊接的具體步驟為：將金屬薄片按順序排列，用兩個定位銷定位，通過定制夾具對整體金屬薄片進行壓緊固定，把固定好的零件置于真空度為1.0μPa的真空玻璃管中，將整體置入熱擴散爐中，在1000℃的溫度下保溫10h，隨后進行去應力退火，消除零件內應力；將進行過熱擴散焊接的試樣進行拋光打磨之后，用硝酸鐵酒精溶液進行短時間腐蝕，觀察零件的整體成型精度。