[發明專利]一種內流道零件的制造方法

在審

• 申請號: 202011628826.4
• 申請日: 2020-12-31
• 公開（公告）號: CN112317762A
• 公開（公告）日: 2021-02-05
• 發明（設計）人: 趙小歡;朱紀磊;湯慧萍;趙培;全俊濤;周勃延;高峰
• 申請（專利權）人: 西安賽隆金屬材料有限責任公司
• 主分類號: B22F10/28
• 分類號: B22F10/28;B22F10/40;B33Y10/00
• 代理公司: 西安亞信智佳知識產權代理事務所(普通合伙) 61241
• 代理人: 馬金霞

本發明涉及金屬增材制造技術領域，尤其涉及一種內流道零件的制造方法。該方法包括：設計與內流道零件中內流道相適配的至少一條隨形結構，且該隨形結構與內流道壁無接觸設置；將零件粉末進行鋪設，且預熱后通過高能束將零件粉末進行選區熔化成形；重復零件粉末鋪設和熔化成形步驟，直至零件和隨形結構打印完成；抽拉隨形結構，以通過該隨形結構將內流道的粉末帶出。本發明通過將零件與隨形結構一同打印，在打印完成需進行粉末清理時，通過抽拉隨形結構，從而將內流道內的粉末通過隨形結構帶出，不僅起到清除內流道粉末的作用，而且隨形結構設置在內流道，還能夠對內流道起到固定粉末及支撐零件的作用。

技術領域

本發明涉及3D打印技術領域，尤其涉及一種內流道零件的制造方法。

背景技術

增材制造俗稱3D打印，是融合了計算機輔助設計、材料加工與成形技術、以數字模型文件為基礎，通過軟件與數控系統將專用的金屬材料、非金屬材料以及醫用生物材料，按照擠壓、燒結、熔融、光固化、噴射等方式逐層堆積，制造出實體物品的制造技術。其中，粉末床3D打印技術是以粉末為原材料，根據成形件模型的分層切片信息，逐層熔化待成形區域內的粉末，經冷卻后成形，掃描完一層，工作臺下降一定高度，再鋪一層粉，再熔化，就這樣反復累積，直到完成整個零件的成形。

增材制造技術可加工的結構復雜度遠大于傳統的加工技術，不僅能夠加工出復雜的外部造型，也可以加工出傳統加工方法完全無法實現的復雜內部流道。

內流道零件大多數采用鑄造方式實現，澆注過程中可能會出現氣孔、針孔、夾雜、裂紋、未澆足、夾砂等缺陷，廢品率較高，制造成本高。近幾年發展的增材制造技術，可以實現內流道零件的成形，但也有一些無法解決的難題，一是對于復雜的內流道，無法添加支撐，導致成形過程中，會出現塌陷、變形、翹曲等缺陷；二是打印完成后，流道內粉末板結，粉末難以清除；尤其是對于內流道較長、內徑小，或者流道復雜的零件，粉末板結后難以清除，采用高壓氣體的方式，只能清除靠近零件外表面的流道，對于復雜曲折的內流道難以清除。

因此，有必要提供一種新的技術方案改善上述方案中存在的一個或者多個問題。

需要注意的是，本部分旨在為權利要求書中陳述的本發明的實施方式提供背景或上下文。此處的描述不因為包括在本部分中就承認是現有技術。

發明內容

本發明的目的在于提供一種內流道零件的制造方法，進而至少在一定程度上克服由于相關技術的限制和缺陷而導致的一個或者多個問題。

本發明提供一種內流道零件的制造方法，該方法包括：

設計與內流道零件中內流道相適配的至少一條隨形結構，且該隨形結構與所述內流道無接觸設置；

將所述零件粉末進行鋪設，且預熱后通過高能束將所述零件粉末進行選區熔化成形；

其中，所述選區熔化成形包括所述高能束對所述零件基體區域熔化成形和對所述隨形結構區域熔化成形；

重復所述零件粉末鋪設和熔化成形步驟，直至所述零件和所述隨形結構打印完成；

反復抽拉所述隨形結構，以通過該隨形結構將所述內流道的粉末帶出，便于清理所述內流道的粉末。

本發明的實施例中，該方法還包括：

將所述隨形結構從所述內流道抽出后，向所述內流道內鼓入高壓氣體，以對所述內流道內的粉末進行清除。

本發明的實施例中，所述將所述零件粉末進行鋪設的步驟，包括：

預熱成形基板；

將所述零件粉末均勻鋪設于所述成形基板上。

本發明的實施例中，所述隨形結構與所述內流道形狀適配，且該隨形結構隨所述零件基體的打印一同打印，并用于支撐所述零件基體。