[發明專利]一種3D打印方法與雙束3D打印設備

有效

• 申請號: 201910141321.6
• 申請日: 2019-02-26
• 公開（公告）號: CN109849326B
• 公開（公告）日: 2022-01-21
• 發明（設計）人: 梁家昌;鄭震;李濤;彭志學
• 申請（專利權）人: 上海梁為科技發展有限公司
• 主分類號: B29C64/10
• 分類號: B29C64/10;B29C64/273;B33Y10/00;B33Y30/00;B22F3/105
• 代理公司: 常州智慧騰達專利代理事務所(普通合伙) 32328
• 代理人: 曹軍

1.一種3D打印方法，其特征在于，包括以下步驟：

1）將打印材料輸送至3D打印機的打印束噴嘴；

2）驅動所述打印束噴嘴按照預設軌跡移動并噴出所述打印材料在基底上形成打印層；所述基底為由所述打印束噴嘴將鎳合金打印粉末噴出形成的鎳合金層，所述打印層為由所述打印束噴嘴將鋁硅打印粉末噴出在所述鎳合金層上形成的鋁硅層；

3）重復步驟2）中的操作在步驟2）中的打印層上形成多層上下層疊的打印層，多層上下層疊的所述打印層由所述3D打印機產生的連續高功率激光束/電子束對所述打印材料進行高溫熔融而形成；采用強脈沖能量束發生裝置產生的皮秒強脈沖能量束，對所述基底與所述打印層之間的界面以及所述打印層與所述打印層之間的界面進行輻照，以在所述基底與所述打印層之間的界面處以及所述打印層與所述打印層之間的界面處分別冷加工形成連續漸變過渡層；所述強脈沖能量束的輻照時間為0.01sec～10sec，輻照面積為10^-6mm²～10^-2mm²，頻率為1～100,000/sec，單脈沖的脈寬為10^-14sec～2×10^-10sec，單脈沖的能量密度為1mJ/mm²～10J/mm²，強脈沖能量束總能量密度為0.1J/mm²～10J/mm²；所述輻照的單脈沖能量密度d由下式得到：d＝P/(f×S)，式中d為單脈沖能量密度，單位J/mm²；P為功率，單位W或J/sec；f為頻率，單位為脈沖數/sec；S為能量束聚焦面積，單位mm²；所述輻照的強脈沖能量束總能量密度D由下式得到：D＝d×f×t，式中，D為強脈沖能量束總能量密度，單位J/mm²；d為單脈沖能量密度，單位J/mm²；f為頻率，單位為脈沖數/sec；t為輻照時間，單位為sec。

2.根據權利要求1所述的3D打印方法，其特征在于，步驟3）中強脈沖能量束為飛秒強脈沖激光束、皮秒強脈沖激光束、納秒強脈沖激光束、強脈沖電子束和強脈沖離子束中的任意一種。

3.根據權利要求1所述的3D打印方法，其特征在于，步驟3）中的輻照為邊打印邊對界面進行輻照或者形成一層或多層打印層之后再對界面進行輻照。

4.一種使用權利要求1所述的3D打印方法的雙束3D打印設備，其特征在于，包括3D打印機及產生所述強脈沖能量束的強脈沖能量束發生裝置。

5.根據權利要求4所述的雙束3D打印設備，其特征在于，所述強脈沖能量束發生裝置處于3D打印機的打印束噴嘴附近或處于3D打印機之外通過光纖或真空管與所述3D打印機連接。