[發明專利]一種節約粉末的大尺寸零件打印方法

有效

• 申請號: 202010745592.5
• 申請日: 2020-07-29
• 公開（公告）號: CN111906307B
• 公開（公告）日: 2022-08-02
• 發明（設計）人: 薛蕾;楊東輝;王石開;張東
• 申請（專利權）人: 西安鉑力特增材技術股份有限公司
• 主分類號: B22F3/105
• 分類號: B22F3/105;B33Y10/00
• 代理公司: 西安弘理專利事務所 61214
• 代理人: 王丹

本發明公開了一種節約粉末的大尺寸零件打印方法，其特征在于，包括：根據零件的截面輪廓特征，在零件的截面輪廓外進行鋪粉、激光燒結，得到打印成形缸，打印成形缸位于成形平臺上；在打印成形缸輪廓外進行鋪粉、激光燒結，得到收粉缸；在打印成形缸截面輪廓內進行鋪粉、激光燒結，得到成形零件。能有效減少粉末鋪設，實現粉末的節約；能降低Z軸升降機構的負載，提升運動系統控制精度，同時提升了粉末利用率，降低了生產成本；能避免傳統SLM設備存在的漏粉問題；采用網格化落粉模塊，實現單個網格的落粉；對打印成形缸以內區域網格化劃分，按照是否包含成形區域確定網格化落粉模塊是否需要落粉，進一步節省粉末。

技術領域

本發明屬于增材制造方法技術領域，涉及一種節約粉末的大尺寸零件打印方法。

背景技術

3D打印技術通過增加材料的方式加工零件，快速、直接、精確地將設計思想轉化為具有一定功能的實物模型。相較于傳統的加工方法，SLM可以縮短產品設計制造周期、提升企業競爭能力、增強企業盈利能力，給工業產品的設計開發人員建立了一種嶄新的產品開發模式。

SLM設備的工作流程為打印機控制激光在鋪設好的粉末上方選擇性地對粉末進行照射，金屬粉末在加熱到完全融化后成型。然后Z軸使成形平臺降低一個層厚的高度，重新再已成形的平面上鋪設一層粉末，設備調入新一層的數據進行激光熔化，與前一層截面粘結，此過程逐層循環直至整個零件成形。

隨著SLM設備成形尺寸不斷增大，鋪粉面積、鋪粉量也越來越大，如何在保證零件成形質量的條件下，盡可能的節約粉末、降低生產成本是一個值得探討的問題。

常規的SLM設備對于大尺寸零件的打印，需要一個包絡其截面輪廓的成形缸(通常為矩形或者圓形)，在成形過程中整個成形平臺都鋪滿了金屬粉末，而零件截面輪廓與成形平臺截面輪廓相差較大的話，空出部分鋪設的粉末對于零件成形作用不大，反而增加了運動系統負載，導致運動系統控制難度增加，同時也造成了粉末利用率低，增加了生產成本。

發明內容

本發明的目的是提供一種節約粉末的大尺寸零件打印方法，解決了現有技術中存在的生產成本高的問題。

本發明所采用的技術方案是，一種節約粉末的大尺寸零件打印方法，包括以下步驟：

步驟1、根據零件的截面輪廓特征，在零件的截面輪廓外進行鋪粉、激光燒結，得到打印成形缸，打印成形缸位于成形平臺上；

步驟2、在打印成形缸截面輪廓內進行鋪粉、激光燒結，得到成形零件。

本發明的特點還在于：

在步驟2之前還包括：在打印成形缸輪廓外進行鋪粉、激光燒結，得到收粉缸。

打印成形缸的高度與零件相等。

打印成形缸的厚度根據其高度確定。

收粉缸的高度低于打印成形缸。

收粉缸的成形過程采用送粉打印裝置。

在步驟1和2的鋪粉過程中鋪粉機構均采用網格化落粉模塊，網格化落粉模塊包括落粉機構和刮刀。

步驟1中鋪粉過程為：

先對打印成形缸截面輪廓內區域進行網格劃分，并對打印成形缸區域的網格進行一次標識；

網格化落粉模塊識別標識，當網格化落粉模塊運行至具有標識的網格區域時，打開落粉機構，并進行刮刀鋪平。

步驟2鋪粉過程為：

先對零件區域進行的網格進行二次標識，然后網格化落粉模塊識別標識，當網格化落粉模塊運行至具有標識的網格區域時，打開落粉機構，并進行刮刀鋪平。

每個網格的尺寸根據網格化落粉模塊內單個落粉機構單次落粉面積確定。