[發明專利]一種零件增材制造方法及終端設備

在審

• 申請號: 202211739409.6
• 申請日: 2022-12-30
• 公開（公告）號: CN115945699A
• 公開（公告）日: 2023-04-11
• 發明（設計）人: 張英偉;劉斌;李會敏;李廣生;劉敬軒;閆琴
• 申請（專利權）人: 鑫精合激光科技發展（北京）有限公司
• 主分類號: B22F10/47
• 分類號: B22F10/47;B22F10/28;B22F10/38;B22F12/90;B22F5/12;B33Y40/00;B33Y10/00;B33Y50/02
• 代理公司: 北京知迪知識產權代理有限公司 11628
• 代理人: 張子寬

本發明公開一種零件增材制造方法及終端設備，涉及增材制造技術領域，以解決薄壁、大長徑比的零件在成形時易變形的問題。所述零件增材制造方法包括獲取零件三維模型；確定零件成形方向；構建用于支撐零件的支撐結構，得到零件加工模型，支撐結構包括強化板和多組支撐組件，強化板支撐于短管遠離長管的一端，每組支撐組件均連接于強化板，每組支撐組件支撐于對應的短管的下部，支撐組件在成形方向上的高度沿強化板至長管的方向逐漸減小；基于加工模型進行打印，得到打印件；對打印件進行處理，得到零件。所述終端設備包括處理模塊和通信模塊。本發明提供的零件增材制造方法用于實現薄壁、大長徑比的零件的成形，減少零件變形、開裂的情況發生。

技術領域

本發明涉及增材制造技術領域，尤其涉及一種零件增材制造方法及終端設備。

背景技術

金屬增材制造技術是目前工程化程度較高的增材制造技術，在諸多領域均有廣泛應用，而激光選區熔化成形(SLM)技術是成熟度較高的金屬增材制造技術，具有成形精度高、冶金質量好、柔性制造、周期短的優點，非常適合燃油噴桿、衛星熱控裝置、姿控套筒等航空航天領域點陣等薄壁類高性能高精度零部件的高效制造。

對于薄壁、大長徑比的零件，尤其是長管上分布有與長管軸線成一定角度的空心短管的零件，在激光選區熔化成形制造，由于零件整體剛度小，在成形和加工過程中，不易成形，常常會使零件出現變形甚至開裂，產品報廢率較高。

發明內容

本發明的目的在于提供一種零件增材制造方法及終端設備，用于實現薄壁、大長徑比的零件，尤其是長管上分布有與長管軸線成一定角度的空心短管的零件的增材制造，且減少零件變形、開裂的情況發生，提高了產品合格率。

為了實現上述目的，本發明提供了一種零件增材制造方法，用于成形具有長管和短管的薄壁、大長徑比零件，短管與長管的相交連通，零件增材制造方法包括：

獲取零件的三維模型；

根據三維模型確定零件的成形方向，使長管的軸線垂直于基板；

在三維模型中構建用于支撐零件的支撐結構，得到零件的加工模型，其中，支撐結構包括強化板和多組支撐組件，強化板連接于基板，強化板的成形方向與長管的成形方向相同，強化板支撐于短管遠離長管的一端，每組支撐組件均連接于強化板，每組支撐組件支撐于對應的短管的下部，支撐組件在成形方向上的高度沿強化板至長管的方向逐漸減小；

基于加工模型進行增材打印，得到打印件；

對打印件進行處理，得到零件。

與現有技術相比，本發明提供的一種零件增材制造方法，根據獲取零件的三維模型確定零件的成形方向，并在三維模型中構建用于支撐零件的支撐結構，得到零件的加工模型，基于加工模型對零件進行打印，成形得到打印件；對打印件進行處理，得到零件。通過構建的強化板和多組支撐組件對每個短管進行支撐，提高了成形過程中成形件的結構穩定性，降低了零件的成形難度，且減少零件變形、開裂的情況發生，提高了產品合格率；另外，強化板和多組支撐組件僅與短管及短管和長管連接處相連接，即支撐結構與長管連接面積很小，易于去除。

可選地，上述的零件增材制造方法中，支撐組件包括：

支撐板，位于短管的下方，支撐板的一端連接于強化板，支撐板的另一端支撐于短管和長管的連接處，支撐板靠近基板的一側與成形方向之間具有夾角α，30°≤α≤60°；

支撐網，支撐網支撐于支撐板與短管之間。

可選地，上述的零件增材制造方法中，支撐板為楔形板，且支撐板在成形方向上的厚度沿強化板至長管的方向逐漸減小。

可選地，上述的零件增材制造方法中，支撐板在平行于強化板并垂直于成形方向的方向上的寬度大于或等于1.5mm。

可選地，上述的零件增材制造方法中，強化板的厚度為短管的壁厚的2-3倍。