[發明專利]一種3D打印制備梯度功能材料的方法及裝置在審
| 申請號： | 202210844901.3 | 申請日： | 2022-07-18 |
| 公開（公告）號： | CN115502410A | 公開（公告）日： | 2022-12-23 |
| 發明（設計）人： | 呂忠利;孫亞威 | 申請（專利權）人： | 山東創瑞激光科技有限公司 |
| 主分類號： | B22F10/28 | 分類號： | B22F10/28;B22F10/85;B22F10/50;B22F10/38;B22F12/00;B22F12/90;B22F12/41;B22F12/45;B33Y10/00;B33Y30/00;B33Y50/02;C21D10/00;C22F3/00 |
| 代理公司： | 北京力量專利代理事務所(特殊普通合伙) 11504 | 代理人： | 郭大為 |
| 地址： | 264006 山*** | 國省代碼： | 山東;37 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 一種 打印 制備 梯度 功能 材料 方法 裝置 | ||
1.一種3D打印制備梯度功能材料的方法，其特征在于，包括如下步驟：
根據3D打印的梯度功能材料制備順序確定成型區，根據各成型區的性能要求確定參與制備的材料種類；
利用連續激光熔融參與制備的材料后形成多個材料性能不同的成型區，在各成型區內的基料位于熔融態時，根據梯度功能材料的性能要求選擇是否向成型區發射高能超聲波以改變晶相結構；
實時探測各成型區的熔池形成和熔池凝固過程中聲波信號的變化，獲取各成型區內的聲學圖像并標記具有圖像缺陷的區域，向被標記的區域發射脈沖激光再次熔融。
2.根據權利要求1所述的3D打印制備梯度功能材料的方法，其特征在于，根據各成型區的性能要求確定參與制備的材料種類后，以預先制備或實時制備的方式混合參與制備的材料為基料。
3.根據權利要求1所述的3D打印制備梯度功能材料的方法，其特征在于，實時探測各成型區的熔池形成和熔池凝固過程中聲波信號的變化具體為，向各成型區內發射不改變梯度功能材料的晶相結構的探測聲波后接收反射聲波信息。
4.根據權利要求1所述的3D打印制備梯度功能材料的方法，其特征在于，所述高能超聲波的頻率為5-10MHZ。
5.根據權利要求1所述的3D打印制備梯度功能材料的方法，其特征在于，發射連續激光和脈沖激光時，由不同的激光發射設備單獨發射。
6.一種3D打印制備梯度功能材料的裝置，包括金屬增材3D打印機，所述金屬增材3D打印機具有儲料室和成型室，由所述儲料室向所述成型室內送料后執行3D打印，在所述成型室內設有成型基板，其特征在于，還包括激光發射模塊、超聲波發射模塊和聲波探測模塊；
所述激光發射模塊位于所述成型室頂部，包括連續激光發射系統和脈沖激光發射系統；
所述連續激光發射系統用于熔融金屬粉末后執行3D打印，所述脈沖激光系統用于3D打印的沖擊強化，修復3D打印物體的裂紋缺陷；
所述超聲發射模塊和所述聲波探測模塊均設于所述成型基板底部；
所述超聲發射模塊用于向梯度功能材料發射高能超聲波改變晶體結構；
所述聲波探測模塊用于向梯度功能材發射聲波并連接計算模塊生成聲學圖像。
7.根據權利要求6所述的3D打印制備梯度功能材料的裝置，其特征在于，所述儲料室內具有多個料倉，在各料倉內獨立存儲不同的金屬材料和輔料。
8.根據權利要求7所述的3D打印制備梯度功能材料的裝置，其特征在于，所述料倉還包括預制倉，所述預制倉內根據加工需求預先混合參與制備的材料種類。
9.一種計算機存儲介質，所述存儲介質存儲有計算機程序，所述計算機程序用于執行上述權利要求1-5任一所述的3D打印制備梯度功能材料的方法。
10.一種電子設備，包括處理器和用于存儲所述處理器可執行指令的存儲器，所述處理器用于執行上述權利要求1-5任一所述的3D打印制備梯度功能材料的方法。
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