[實(shí)用新型]一種基于3D打印技術(shù)制造零部件的系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201820037553.8
• 申請(qǐng)日: 2018-01-10
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN207900234U
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-09-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鄔蓉蓉;朱時(shí)陽(yáng);張煒
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 廣西電網(wǎng)有限責(zé)任公司電力科學(xué)研究院
• 主分類(lèi)號(hào): B22F3/105
• 分類(lèi)號(hào): B22F3/105;B33Y10/00;B33Y30/00
• 代理公司: 南寧東智知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 45117
• 代理人: 戴燕桃;巢雄輝

本實(shí)用新型公開(kāi)一種基于3D打印技術(shù)制造零部件的系統(tǒng)，包括建模單元、有限元分析單元、切片單元、3D打印單元、分離單元、材料特性分析單元、激光熔化測(cè)試單元和熱處理試驗(yàn)單元。使用本實(shí)用新型的系統(tǒng)，可以保證零部件的質(zhì)量和使用壽命，降低制造成本和產(chǎn)品報(bào)廢率，縮短制造周期，從而以較低的成本滿(mǎn)足用戶(hù)的個(gè)性化需求。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及 3D 打印領(lǐng)域，尤其涉及一種基于3D打印技術(shù)制造零部件的系統(tǒng)。

背景技術(shù)

在電氣設(shè)備維護(hù)檢修作業(yè)中，由于存在大量磨損、壽命周期失效或損壞的零部件。由于廠家已不再生產(chǎn)該型號(hào)設(shè)備，無(wú)法提供部件更換和維護(hù)，而只能更換整個(gè)模塊或者導(dǎo)致整套設(shè)備待修、提前結(jié)束設(shè)備使用的問(wèn)題。同時(shí)，還存在緊急需要某種備\配件（如末屏蓋、GIS取氣口、取油口等），但采購(gòu)周期長(zhǎng)，而無(wú)法及時(shí)更換或使用的問(wèn)題。在生產(chǎn)一線，檢修人員存在自行創(chuàng)新和設(shè)計(jì)改進(jìn)工作器具的需求，若采用傳統(tǒng)生產(chǎn)方法，開(kāi)模鑄造，存在批量少，成本高的問(wèn)題，造成單件或少量設(shè)計(jì)的工具幾乎無(wú)法實(shí)現(xiàn)。工作人員設(shè)計(jì)加工零部件缺失科學(xué)系統(tǒng)支持，沒(méi)有優(yōu)化設(shè)計(jì)和仿真設(shè)計(jì)的零部件，性能往往不能完全實(shí)現(xiàn)設(shè)備運(yùn)行要求，不能發(fā)揮最大的科學(xué)生產(chǎn)力。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本實(shí)用新型的目的在于，提供一種基于3D打印技術(shù)制造零部件的系統(tǒng)，以解決目前通過(guò)人工或模具的方式無(wú)法滿(mǎn)足用戶(hù)個(gè)性化需求的問(wèn)題，并對(duì)打印形成的零部件開(kāi)展電氣性能和機(jī)械性能檢測(cè)。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案為：

一種基于3D打印技術(shù)制造零部件的系統(tǒng)，包括建模單元、有限元分析單元、切片單元、3D打印單元、分離單元、材料特性分析單元、激光熔化測(cè)試單元和熱處理試驗(yàn)單元，所述建模單元用于根據(jù)用戶(hù)要求通過(guò)3D軟件為待打印的零部件建立3D模型，所述有限元分析單元是運(yùn)用有限元技術(shù)對(duì)所述3D模型進(jìn)行應(yīng)力分析及疲勞分析，所述切片單元用于將所述3D 模型進(jìn)行切片處理，獲得所述 3D 模型的逐層截面，所述3D打印單元用于根據(jù)所述 3D模型的逐層截面，利用激光燒結(jié)的方法將粉末盒內(nèi)的粉末進(jìn)行逐層打印成型，所述分離單元用于將打印成型的物體從打印平臺(tái)上分離，所述材料特性分析單元用于對(duì)所述零部件的材料特性進(jìn)行分析檢測(cè)，所述激光熔化測(cè)試單元用于對(duì)所述零部件進(jìn)行激光熔化測(cè)試，所述熱處理試驗(yàn)單元用于對(duì)所述零部件進(jìn)行熱處理試驗(yàn)。

優(yōu)選的，所述切片的厚度為0.01mm~0.02mm。

優(yōu)選的，所述切片的厚度為0.01mm。

優(yōu)選的，所述零部件為金屬，所述粉末為金屬合金粉末。

優(yōu)選的，所述金屬合金粉末中添加有微量元素。

優(yōu)選的，所述微量元素為鈦。

優(yōu)選的，所述分析檢測(cè)包括化學(xué)分析檢測(cè)、表面積及孔隙率分析檢測(cè)、激光粒度分析檢測(cè)、金相與掃面電鏡分析檢測(cè)、能譜分析檢測(cè)、熱分析檢測(cè)和流動(dòng)性能分析檢測(cè)。

優(yōu)選的，所述測(cè)試包括光學(xué)金相測(cè)試、電鏡與能譜測(cè)試、 XRD 與熱分析檢測(cè)。

優(yōu)選的，所述熱處理包括固溶和時(shí)效。

優(yōu)選的，所述時(shí)效為人工時(shí)效。

本實(shí)用新型的益處在于：

（1）以較低的成本滿(mǎn)足用戶(hù)的個(gè)性化需求，且相比現(xiàn)有技術(shù)大大提高了效率。

（2）通過(guò)運(yùn)用有限元技術(shù)，保證了零部件的使用壽命，降低制造成本和產(chǎn)品報(bào)廢率，縮短制造周期。

（3）使用金屬合金材料中添加微量元素進(jìn)行打印，使得零部件材料結(jié)晶、合金化方面普遍優(yōu)于其他材料。

（4）使用多種措施對(duì)零部件的電氣性能和機(jī)械性能進(jìn)行檢測(cè)，確保了產(chǎn)品的質(zhì)量。

附圖說(shuō)明