[發明專利]增材制造方法及具有尖角特征的構件

有效

• 申請號: 202210720510.0
• 申請日: 2022-06-23
• 公開（公告）號: CN115007878B
• 公開（公告）日: 2023-04-25
• 發明（設計）人: 張士亨;馬治博;王強;高超峰;湯華平;黃文普;饒衡;畢云杰
• 申請（專利權）人: 季華實驗室
• 主分類號: B22F10/28
• 分類號: B22F10/28;B22F10/366;B22F10/38;B22F10/85;B33Y10/00;B33Y50/02;B33Y80/00
• 代理公司: 深圳市世紀恒程知識產權代理事務所 44287
• 代理人: 王麗峰

1.一種增材制造方法，其特征在于，所述方法包括：

在待成型面上形成粉末層，其中，所述粉末層具有尖角易翹區域；

控制激光束在所述尖角易翹區域內沿所述尖角易翹區域的中軸線掃描，以使所述中軸線處的粉末熔融形成主葉脈冷卻結構；

分別控制所述激光束在所述尖角易翹區域的中軸線任一側區域內沿與所述中軸線相交的方向掃描多次，且多次掃描路徑之間間隔開或者相交，以形成細葉脈冷卻結構，得到所述尖角易翹區域的葉脈形支撐結構；

控制所述激光束掃描熔融所述粉末層中除所述葉脈形支撐結構所在區域之外的粉末，以填充所述葉脈形支撐結構，得到成型層；

所述分別控制所述激光束在所述尖角易翹區域的中軸線任一側區域內沿與所述中軸線相交的方向掃描多次，且多次掃描路徑之間間隔開或者相交，以形成細葉脈冷卻結構，得到所述尖角易翹區域的葉脈形支撐結構，包括：

控制所述激光束在所述中軸線任一側區域內沿與所述中軸線相交的方向掃描至少一次，且多次掃描路徑之間間隔開，以熔融形成第一級細葉脈冷卻結構；

控制所述激光束在所述中軸線任一側區域內的相鄰所述第一級細葉脈冷卻結構之間，沿與相鄰所述第一級細葉脈冷卻結構中的一側相交的方向掃描至少一次，以熔融形成與所述第一級細葉脈冷卻結構連接的第二級細葉脈冷卻結構，得到所述葉脈形支撐結構。

2.根據權利要求1所述的增材制造方法，其特征在于，所述控制激光束在所述尖角易翹區域內沿所述尖角易翹區域的中軸線掃描，以使所述中軸線處的粉末熔融形成主葉脈冷卻結構之前，所述方法還包括：

控制所述激光束在所述尖角易翹區域內沿所述尖角易翹區域的尖角輪廓掃描，以使所述尖角輪廓處的粉末熔融形成尖角輪廓冷卻結構。

3.根據權利要求1所述的增材制造方法，其特征在于，所述在待成型面上形成粉末層之前，所述方法還包括：

將待制造構建的構件模型導入切片軟件，并對構件模型進行切片，獲得每層所述成型層的切片模型；

根據所述切片模型的高度信息與輪廓信息，確定出尖角易翹區域；

根據所述尖角易翹區域的特征信息，確定所述尖角易翹區域的葉脈掃描路徑；其中，所述特征信息包括尖角角度及尖角方向，所述葉脈掃描路徑包括所述尖角易翹區域的主葉脈掃描路徑與細葉脈掃描路徑，所述主葉脈掃描路徑與所述主葉脈冷卻結構相對應，所述細葉脈掃描路徑與所述細葉脈冷卻結構相對應。

4.根據權利要求3所述的增材制造方法，其特征在于，所述葉脈掃描路徑對應的掃描參數包括主葉脈寬度數據、葉脈分支層級、細葉脈寬度數據、細葉脈與主葉脈的夾角數據以及多層級細葉脈之間的夾角數據。

5.根據權利要求4所述的增材制造方法，其特征在于，所述主葉脈寬度數據與所述細葉脈寬度數據的比例關系為（2~5）∶1。

6.根據權利要求5所述的增材制造方法，其特征在于，所述控制激光束在所述尖角易翹區域內沿所述尖角易翹區域的中軸線掃描，以使所述中軸線處的粉末熔融形成主葉脈冷卻結構，包括：

控制激光束從所述尖角易翹區域的內端沿所述中軸線向所述尖角易翹區域的尖角端掃描一次，形成主葉脈主干道冷卻結構；

控制所述激光束在所述主葉脈主干道冷卻結構的至少一側區域內，從所述內端沿所述中軸線掃描至距離所述尖角端一預設距離，以使所述主葉脈主干道冷卻結構兩側的粉末熔融形成主葉脈輔道冷卻結構，得到所述主葉脈冷卻結構。

7.根據權利要求1所述的增材制造方法，其特征在于，所述控制所述激光束掃描熔融所述粉末層中除所述葉脈形支撐結構所在區域之外的粉末，以填充所述葉脈形支撐結構，得到成型層，包括：

控制所述激光束根據平行線掃描策略掃描熔融所述粉末層中除所述葉脈形支撐結構所在區域之外的粉末，以填充所述葉脈形支撐結構，得到所述成型層。