[發明專利]一種厚壁構件的3D打印-鑄造聯合制造方法

在審

• 申請號: 202210961619.3
• 申請日: 2022-08-11
• 公開（公告）號: CN115319112A
• 公開（公告）日: 2022-11-11
• 發明（設計）人: 寧國山;夏爽;李文利
• 申請（專利權）人: 沈陽度維科技開發有限公司
• 主分類號: B22F10/28
• 分類號: B22F10/28;B22F10/66;B22C9/08;B22D19/04;B33Y10/00
• 代理公司: 哈爾濱華夏松花江知識產權代理有限公司 23213
• 代理人: 侯靜

1.一種厚壁構件的3D打印-鑄造聯合制造方法，其特征在于它是按照以下步驟進行的：

步驟一:將所要制造的厚壁構件分為內部實體和外側殼體部分，殼體壁厚為2～15mm，殼體的澆鑄冒口的直徑為0.8～3倍的殼體壁厚，應用3D打印技術對外側殼體進行打印；

步驟二:將打印的殼體零件取出并清理內部粉塵、碎屑，將冶煉好的澆鑄材料以低溫澆注的方式從澆鑄冒口填充入殼體中，在外側殼體外部使用0～25℃的低溫氣體進行保護，最終將外殼熔化10～50％并形成冶金結合，制成內部實體；

步驟三:待殼體冷卻至室溫后，由機械加工設備對其外形尺寸精度進行修整，即得到厚壁構件。

2.根據權利要求1所述的一種厚壁構件的3D打印-鑄造聯合制造方法，其特征在于所述的厚壁構件的材料合金材料或非金屬材料。

3.根據權利要求1所述的一種厚壁構件的3D打印-鑄造聯合制造方法，其特征在于步驟一中所述的殼體壁厚為5-15mm。

4.根據權利要求1或3所述的一種厚壁構件的3D打印-鑄造聯合制造方法，其特征在于殼體的澆鑄冒口為1～2倍的殼體壁厚。

5.根據權利要求1所述的一種厚壁構件的3D打印-鑄造聯合制造方法，其特征在于步驟一中所述的3D打印的工藝為激光選區熔化、激光熔化沉積、電弧熔絲增材制造、金屬打印工藝、多噴頭噴射三維打印、全彩粘接打印或立體光固化成型。

6.根據權利要求1或5所述的一種厚壁構件的3D打印-鑄造聯合制造方法，其特征在于步驟一中所述的3D打印的工藝為激光選區熔化，打印參數為：切片厚度0.02～0.08mm，激光功率200～500W，掃描速率200～600mm/s，相鄰熔道搭接率5～20％，保護氣體為99.999％高純氬氣。

7.根據權利要求1或5所述的一種厚壁構件的3D打印-鑄造聯合制造方法，其特征在于步驟一中所述的3D打印的工藝為激光熔化沉積，打印參數為：切片厚度0.2～0.6mm，激光功率500～2000W，掃描速率5～30mm/s，相鄰熔道搭接率5～40％，保護氣體為99.999％高純氬氣，保護/載粉氣流量為5～10L/min。

8.根據權利要求1或5所述的一種厚壁構件的3D打印-鑄造聯合制造方法，其特征在于步驟一中所述的3D打印的工藝為電弧熔絲增材制造，打印參數為：切片厚度為2～5mm，使用的焊絲為直徑1.0～2.0mm的焊絲，保護氣為10％CO₂+90％Ar，保護氣流量為10～30L/min，電弧電流為120～250A，掃描速度為5～15mm/s，相鄰熔道搭接率10～50％。

9.根據權利要求8所述的一種厚壁構件的3D打印-鑄造聯合制造方法，其特征在于步驟二中所述的在外側殼體外部使用5～15℃的低溫氣體進行保護，最終將外殼熔化30～40％并形成冶金結合，制成內部實體。

10.根據權利要求1所述的一種厚壁構件的3D打印-鑄造聯合制造方法，其特征在于所述的殼體為零件外表面、內部空腔及流道的表面，內部實體為被殼體包圍且除澆鑄冒口外未與外界或內部空腔連通的部分。