[發(fā)明專利]基于活字印刷原理的微型離散組合式金屬增材制造基板

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202210312214.7
• 申請(qǐng)日: 2022-03-28
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN114799227A
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-07-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張連重;張連武;李滌塵;梁偉杰;張慶霞;黃勝;苗愷;于月蘋(píng);索賽賽
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 河南科技大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): B22F12/30
• 分類(lèi)號(hào): B22F12/30;B33Y30/00;B32B15/00;B32B15/04;B32B3/14;B32B3/06;B32B7/12;B32B37/24;B32B37/12;B32B38/00
• 代理公司: 洛陽(yáng)公信知識(shí)產(chǎn)權(quán)事務(wù)所(普通合伙) 41120
• 代理人: 孫亞麗

本發(fā)明公開(kāi)了基于活字印刷原理的微型離散組合式金屬增材制造基板，其屬于增材保障技術(shù)領(lǐng)域，所述金屬增材制造基板包括一支撐層以及設(shè)于支撐層上方的離散式微基板層，所述離散式微基板層的厚度為1~5mm，所述離散式微基板層是由多個(gè)微型基板單元組成的，所述離散式微基板層與支撐層相卡接或通過(guò)陶瓷連接層實(shí)現(xiàn)連接。該金屬增材制造基板中的離散式微基板層能夠很容易地與支撐層實(shí)現(xiàn)分離，可降低目前金屬基板的去除難度、提高增材制造后處理的效率，特別應(yīng)用于戰(zhàn)時(shí)可縮短裝備保障時(shí)間，提升武器裝備作戰(zhàn)能力。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及增材保障技術(shù)領(lǐng)域，具體的說(shuō)是基于活字印刷原理的微型離散組合式金屬增材制造基板。

背景技術(shù)

增材制造技術(shù)是基于離散堆積原理的數(shù)字化智能制造技術(shù)，增材制造技術(shù)作為影響世界的顛覆性技術(shù)之一，逐步從科研前沿走向工程化應(yīng)用，特別是金屬增材制造技術(shù)，已在航空、航天、汽車(chē)、醫(yī)療等領(lǐng)域取得了廣泛應(yīng)用。

現(xiàn)階段采用金屬增材制造工藝技術(shù)（如激光熔覆技術(shù)、激光選取熔化技術(shù)、電子束成形技術(shù)等）打印金屬零件時(shí)，都是采用金屬基板作為成形基材，在金屬基板上打印金屬零件，待零件打印完成后，在后處理階段，再采用機(jī)械加工或線切割去除金屬基板。金屬基板的大小根據(jù)打印零件大小而定，金屬基板的厚度一般在4mm~50mm（零件越大、基板越大越厚），金屬基板越厚越大，去除基板的難度越大，越費(fèi)時(shí)費(fèi)力，這都影響增材制造金屬件的后處理時(shí)效性問(wèn)題。特別戰(zhàn)時(shí)，戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境采用增材制造技術(shù)打印金屬零件時(shí)，都后處理時(shí)效性要求較高，要求最短時(shí)間完成后處理，使零件能滿足武器裝備使用，但現(xiàn)階段采用的金屬基板難以滿足戰(zhàn)時(shí)的時(shí)效性要求，嚴(yán)重限制增材制造技術(shù)在戰(zhàn)時(shí)裝備保障領(lǐng)域的應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的不足，本發(fā)明提供一種基于活字印刷原理的微型離散組合式金屬增材制造基板，該金屬增材制造基板中的離散式微基板層能夠很容易地與支撐層脫離開(kāi)，可降低目前金屬基板的去除難度、提高增材制造后處理的效率，特別應(yīng)用于戰(zhàn)時(shí)可縮短裝備保障時(shí)間，提升武器裝備作戰(zhàn)能力。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的具體方案為：

基于活字印刷原理的微型離散組合式金屬增材制造基板，所述金屬增材制造基板包括一支撐層以及設(shè)于支撐層上方的離散式微基板層，所述離散式微基板層的厚度為1~5mm，所述離散式微基板層是由多個(gè)微型基板單元組成的，所述離散式微基板層與支撐層相卡接或通過(guò)陶瓷連接層實(shí)現(xiàn)連接。

進(jìn)一步地，所述陶瓷連接層是以陶瓷漿料為原料經(jīng)燒結(jié)固化而成的，所述陶瓷連接層的厚度為0.5~3mm；

當(dāng)金屬增材制造基板包含陶瓷連接層時(shí)，金屬增材制造基板的制備方法主要包括如下步驟：

（1）、在支撐層的上表面上涂抹陶瓷漿料使之形成一層薄坯，即得到由支撐層和陶瓷坯結(jié)合形成的金屬增材制造基板前體；

（2）、將多個(gè)微型基板單元按照一定的排布方式置于陶瓷坯上，借助陶瓷坯的粘結(jié)力使得多個(gè)微型基板單元與支撐層實(shí)現(xiàn)連接，進(jìn)而得到金屬增材制造基板中間體；

（3）、對(duì)金屬增材制造基板中間體進(jìn)行燒結(jié)使陶瓷坯固化形成陶瓷連接層，即得到金屬增材制造基板。

進(jìn)一步地，所述支撐層的厚度為4~50mm。

進(jìn)一步地，所述微型基板單元包括成形部以及與成形部下底面相連的連接部。

進(jìn)一步地，所述離散式微基板層是由多個(gè)微型基板單元以矩形陣列的形式緊鄰排布構(gòu)成的。

進(jìn)一步地，所述成形部的形狀為長(zhǎng)方體、正方體、圓環(huán)體或正多面體中的任意一種。

進(jìn)一步地，所述連接部的下部設(shè)有鑲嵌溝槽，所述支撐層上平行設(shè)有多個(gè)與鑲嵌溝槽匹配的卡條。

進(jìn)一步地，所述離散式微基板層是由多個(gè)微型基板單元排列成多個(gè)同心圓環(huán)構(gòu)成的，處于同一圓環(huán)中的微型基板單元以圓形陣列的方式緊鄰排布。

進(jìn)一步地，所述成形部的形狀為扇形體。