一种具有高粉末原料利用率的高能束增材制造方法与设备技术

本发明专利技术公开了一种具有高粉末原料利用率的高能束增材制造方法及设备。方法根据待成形金属构件切片轮廓形状确定成型缸的内部结构，使各铺粉层的金属粉末尽量只处于待成形金属构件切片轮廓形状对应的区域，以大幅度减少金属粉末的用量，并提高高能束增材制造的功效。设备包括一个或多个成型缸，该成型缸的内部结构与待成形金属构件切片轮廓形状相匹配。本发明专利技术通过使用镶块以及与金属构件切片轮廓形状相适应的异形基板，实现了针对不同金属构件结构特征的成型缸重构，进而成功避免了传统高能束增材制造当中经常出现的冗余粉末过多的缺陷。应用本发明专利技术，可在保证高粉末利用率的条件下，完成不同尺寸、各种复杂结构金属构件的高质、高效成形。

【技术实现步骤摘要】
一种具有高粉末原料利用率的高能束增材制造方法与设备
本专利技术属于高能束增材制造
，具体涉及一种具有高粉末原料利用率的高能束增材制造方法与设备。
技术介绍
近年来，金属零部件的高能束增材制造技术(又称高能束3D打印技术)发展十分迅速。其中，基于粉末床铺设的激光选区熔化技术(SelectiveLaserMelting，简称SLM技术)和电子束选区熔化技术(ElectronBeamSelectiveMelting，简称EBSM技术)的基本原理可概括如下：首先采用滚筒或刮板将合金粉末均匀地铺放在基板表面，然后根据所加工金属零部件的数字化结构和切片数据，采用激光或者电子束逐点、逐线地选区熔化金属粉末，熔化后的合金粉末冷却、凝固形成具有一定厚度的沉积层，并成为所成形金属零件的一部分；将基板下降一定高度，重新铺设粉末床并选区熔化，如此不断循环直至完成整个金属零部件的制造。由于SLM技术与EBSM技术采用粉末床铺设的给料方式，粉末层厚度可在0.02～0.2mm范围内精确控制。此外，采用较小的光斑或束斑直径(0.1～0.2mm)即可以轻易“捕捉”到处于静止状态的合金粉末并形成熔池。因此，SLM本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有高粉末原料利用率的高能束增材制造方法，该方法根据待成形金属构件切片轮廓形状确定成型缸的内部结构，使各铺粉层的金属粉末尽量只处于待成形金属构件切片轮廓形状对应的区域，以大幅度减少金属粉末的用量，并提高高能束增材制造的功效。

【技术特征摘要】
1.一种具有高粉末原料利用率的高能束增材制造设备，包括一个或多个成型缸，其特征在于，该成型缸的内部结构与待成形金属构件切片轮廓形状相匹配，使各铺粉层的金属粉末处于待成形金属构件切片轮廓形状对应的区域；所述成型缸内部设有基板、镶块、支承板及丝杠，基板位于最上部，支承板位于基板下方并起固定作用；基板与支承板的上下端面彼此水平且均具有与所成形金属零部件切片轮廓相适应的形状；镶块位于基板的外围和贯穿其内部，用于在高能束增材制造过程中占据成型缸中已成形零部件以外的位置；丝杠位于基板下方，用于驱动基板沿所成形金属零部件的高度方向运动；其中，所述镶块包括边缘镶块和内部镶块；所述边缘镶块固定安装在成型缸四侧内壁，其上表面与工作平面重合；边缘镶块的内侧面与基板相应的外侧面紧密贴合，进而将基板、支承板包围在其中；所述内部镶块贯穿基...

【专利技术属性】
技术研发人员：曾晓雁，魏恺文，王泽敏，朱海红，陈立新，
申请(专利权)人：华中科技大学，武汉新瑞达激光工程有限责任公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42