[發(fā)明專利]一種選擇性激光燒結(jié)零件預(yù)處理方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201711479350.0
• 申請(qǐng)日: 2017-12-29
• 公開（公告）號(hào): CN108312545A
• 公開（公告）日: 2018-07-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 程小偉;高紅蕊
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 網(wǎng)云(武漢）三維科技股份有限公司
• 主分類號(hào): B29C64/386
• 分類號(hào): B29C64/386;B22F3/105;B28B1/00;B33Y50/00
• 代理公司: 北京清亦華知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11201
• 代理人: 張強(qiáng)

本發(fā)明公開了一種選擇性激光燒結(jié)零件預(yù)處理方法，包括成型零件數(shù)據(jù)處理、模型修補(bǔ)與縮放處理、模型放置與添加零件支撐、切片參數(shù)設(shè)置、輸出切片文件、成型加工及參數(shù)設(shè)置六個(gè)步驟。本發(fā)明對(duì)于選擇性激光燒結(jié)快速自動(dòng)成型來說，其加工工藝、加工參數(shù)設(shè)置隨著成型機(jī)器類型、成型材料、成型件結(jié)構(gòu)尺寸的不同而不同，從加工工藝參數(shù)設(shè)置上提出了提高成型質(zhì)量的方法，成型的零件強(qiáng)度高、韌性好，不容易遭破壞，不需要經(jīng)過清粉、浸膠、烘干、拋光等后處理工序就可以應(yīng)用于產(chǎn)品裝配、干涉檢驗(yàn)、性能測(cè)試，成型零件的結(jié)構(gòu)合理、制造工藝的可行及外觀的美觀，可應(yīng)用于制造模板、模樣、型芯等模具制造，大大縮短產(chǎn)品的開發(fā)周期。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于3D打印技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說，尤其涉及一種選擇性激光燒結(jié)零件預(yù)處理方法。

背景技術(shù)

SLS法采用紅外激光器作能源，使用的造型材料多為粉末材料。加工時(shí)，首先將粉末預(yù)熱到稍低于其熔點(diǎn)的溫度，然后在刮平棍子的作用下將粉末鋪平；激光束在計(jì)算機(jī)控制下根據(jù)分層截面信息進(jìn)行有選擇地?zé)Y(jié)，一層完成后再進(jìn)行下一層燒結(jié)，全部燒結(jié)完后去掉多余的粉末，則就可以得到一燒結(jié)好的零件。SLS工藝又稱為選擇性激光燒結(jié)，SLS工藝是利用粉末狀材料成形的。將材料粉末鋪灑在已成形零件的上表面，并刮平；用高強(qiáng)度的CO2激光器在剛鋪的新層上掃描出零件截面；材料粉末在高強(qiáng)度的激光照射下被燒結(jié)在一起，得到零件的截面，并與下面已成形的部分粘接；當(dāng)一層截面燒結(jié)完后，鋪上新的一層材料粉末，選擇地?zé)Y(jié)下層截面。SLS工藝最大的優(yōu)點(diǎn)在于選材較為廣泛，如尼龍、蠟、ABS、樹脂裹覆砂(覆膜砂)、聚碳酸脂(poly carbonates)、金屬和陶瓷粉末等都可以作為燒結(jié)對(duì)象。粉床上未被燒結(jié)部分成為燒結(jié)部分的支撐結(jié)構(gòu)，因而無需考慮支撐系統(tǒng)(硬件和軟件)。SLS工藝與鑄造工藝的關(guān)系極為密切，如燒結(jié)的陶瓷型可作為鑄造之型殼、型芯，蠟型可做蠟?zāi)＃瑹崴苄圆牧蠠Y(jié)的模型可做消失模。選擇性激光燒結(jié)法又稱為選區(qū)激光燒結(jié)。它的原理是預(yù)先在工作臺(tái)上鋪一層粉末材料(金屬粉末或非金屬粉末)，激光在計(jì)算機(jī)控制下，按照界面輪廓信息，對(duì)實(shí)心部分粉末進(jìn)行燒結(jié)，然后不斷循環(huán)，層層堆積成型。現(xiàn)有的擇性激光燒結(jié)零件預(yù)處理方法，成型的零件強(qiáng)度低、韌性差，容易遭破壞，還需要經(jīng)過清粉、浸膠、烘干、拋光等后處理工序方能應(yīng)用于產(chǎn)品裝配、干涉檢驗(yàn)、性能測(cè)試，零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理，制造工藝復(fù)雜及外觀的美觀性不符合要求，不能用于制造模板、模樣、型芯等模具制造，大大延長(zhǎng)了產(chǎn)品的開發(fā)周期。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺點(diǎn)，而提出的一種選擇性激光燒結(jié)零件預(yù)處理方法。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：一種選擇性激光燒結(jié)零件預(yù)處理方法，包括如下步驟：

S1、成型零件數(shù)據(jù)處理，利用軟件制成成型零件的零件模型，將創(chuàng)建的零件模型輸出為STL格式文件，并進(jìn)行數(shù)據(jù)處理與參數(shù)設(shè)置；

S2、模型修補(bǔ)與縮放處理，利用軟件打開STL格式的所述零件模型文件，判斷所述零件模型導(dǎo)出為STL格式時(shí)是否存在部分?jǐn)?shù)據(jù)丟失，是則進(jìn)行錯(cuò)誤修復(fù)與模型修補(bǔ)，根據(jù)材料的不同進(jìn)行模型放大或縮小補(bǔ)償；

S3、添加零件支撐，利用軟件給零件模型添加支撐；

S4、切片參數(shù)設(shè)置，零件模型經(jīng)過修補(bǔ)、放大補(bǔ)償并添加過支撐以后進(jìn)行切片處理，同時(shí)設(shè)置切片處理的參數(shù)，所述參數(shù)包括層厚和刀具補(bǔ)償，所述層厚根據(jù)精度要求進(jìn)行設(shè)置，且所述層厚不大于0.5mm；

S5、輸出切片文件，將經(jīng)過步驟S4處理過的零件模型導(dǎo)出格式為.CIL的切片文件；

S6、成型加工及參數(shù)設(shè)置，經(jīng)過步驟S5處理后的切片文件以AFI格式保存下來，然后進(jìn)行參數(shù)設(shè)置，需要設(shè)置的參數(shù)包括鋪粉參數(shù)、加熱溫度參數(shù)、掃描速度和激光功率參數(shù)、掃描參數(shù)。

優(yōu)選的，所述軟件包括三維CAD造型軟件、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換與處理軟件和監(jiān)控軟件的一種或多種。

優(yōu)選的，所述零件支撐包括網(wǎng)格支撐、基于切片和零件形狀的支撐中的一種或兩種。