[發明專利]一種銅合金晶格結構激光選區熔化成形制造工藝

有效

• 申請號: 202210070719.7
• 申請日: 2022-01-21
• 公開（公告）號: CN114472923B
• 公開（公告）日: 2023-04-07
• 發明（設計）人: 馬宇超;張學軍;孫兵兵;趙海生;張強
• 申請（專利權）人: 航發優材（鎮江）增材制造有限公司
• 主分類號: B22F10/28
• 分類號: B22F10/28;B22F10/62;B33Y10/00;B33Y40/20
• 代理公司: 蘇州高專知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 32474
• 代理人: 冷泠

1.一種銅合金晶格結構激光選區熔化成形制造工藝，其特征在于，包括以下步驟：

S1、晶格單胞設計：

晶格單胞由A環、B環構成，A環兩側自上而下有方形貫穿孔，中心具有中心柱結構，柱上有圓形貫穿孔，而B環外形與A環一致，只是兩側開孔為圓形，兩環中心柱共用重合，二者構成垂直關系，從而組合成為晶格單胞；

S2、晶格整體設計：一種板狀熱交換零件，保留幾何夾層結構的外形尺寸及其兩側壁板，將內部替換為晶格單胞填充；

S3、選用材料及設定工藝參數：

材料：粒度范圍15-45um或15-53um的銅合金粉末；

工藝參數：鋪粉層厚40-60um，激光功率150-350W，激光掃描速度500-1000mm/s，掃描線間距0.06-0.09mm，條帶寬度5-15mm；

S4、擺放方案設計：采用豎直擺放，將采用晶格整體結構的板狀熱交換零件立于基板上，保持晶格單胞上的貫穿孔為豎直狀態；

S5、激光選區熔化成形：將足量銅合金粉末材料及厚度在10～60mm的不銹鋼基板裝載入激光選區熔化設備中，完成零件模型、擺放方案、工藝參數數據的輸入，保護氣氛構建后，進行激光選區熔化成形；

S6、退火處理：將連帶基板的零件放入熱處理爐，隨爐升溫，在500～800℃下保溫1～3h，氬氣冷卻至室溫后出爐；

S7、后處理。

2.根據權利要求1所述的銅合金晶格結構激光選區熔化成形制造工藝，其特征在于：所述A環、B環從側面看完全一致，其兩側四條斜梁與中心柱的夾角均為45°；中心柱起核心支撐作用，四周環形占有了單胞尺寸的三維空間區域；環形四周外側及中心柱上下的方形面是結合面，大量的單胞可通過這些結合面互相連接構成更大尺寸的整體結構；晶格單胞結構可放大、縮小來進行應用，尺寸不作限定；各個孔是方、圓或任何其他形狀。

3.根據權利要求1所述的銅合金晶格結構激光選區熔化成形制造工藝，其特征在于：所述晶格單胞間通過結合面形成互相連接，在其前后左右上下6個方向均可構成連接；單層由多個晶格單胞陣列而成，多層進行疊加，中心進行結構加強。

4.根據權利要求1所述的銅合金晶格結構激光選區熔化成形制造工藝，其特征在于：所述后處理通過線切割或鋸切方式將零件從基板上取下，進行表面噴砂，采用120目或更細的砂以避免晶格孔洞里砂殘留的問題，或采用電化學拋光來處理表面，獲得更光潔的零件表面。