一种适用于倾斜悬垂薄壁结构的辅助支撑结构制造技术

本发明专利技术提供了一种适用于倾斜悬垂薄壁结构的辅助支撑结构，该结构用于激光选区熔化增材制造过程中，将倾斜悬垂薄壁结构支撑在基板上，具体适用于倾角大于45度、与基板间存在一定距离且厚度小于3.5mm的倾斜悬垂薄壁结构；本发明专利技术在悬垂端和成形基板间采用网格支撑，在悬垂薄壁结构背面采用薄片式实体支撑，且网格支撑与实体支撑固连形成整体；可避免悬垂部位出现翘曲变形及层间错位等缺陷，且网格支撑部分不会出现“拉裂”及“蹭断”进而引发悬垂部位“塌陷”等问题；支撑去除难度及工作量、生产周期及成本等较整体实体支撑均大幅减少或降低。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及激光选区熔化增材制造
，特别涉及一种适用于倾斜悬垂薄壁结构的辅助支撑结构，该结构应用于激光选区熔化增材制造时，对具有倾斜悬垂薄壁结构的零件进行辅助支撑。
技术介绍
激光选区熔化增材制造技术，基于合金粉末逐层熔化成形制造复杂零件，在钛合金、高温合金等难加工金属复杂型腔、型面、薄壁、变截面零件整体制造方面具有独特优势。目前，激光选区熔化增材制造零件辅助支撑主要设计为整体实体类或整体网格类结构形式。整体实体类结构形式的辅助支撑残余应力较大，成形及支撑去除等后处理过程中易于引起层间拉裂或悬垂部位变形等问题，且成形废重多、成形周期长，后续支撑去除工作量大。整体网格类结构形式的辅助支撑残余应力较小，支撑易于去除、去除工作量小，但由于温度梯度、冷却速率等较实体零件存在较大差异，各部位收缩不一致，容易引起壁厚小于3.5mm较薄厚度网格支撑拉裂，影响型面成形精度，甚至可导致成形过程无法继续进行等严重问题。因此，针对壁厚小于3.5mm且与水平面夹角大于45°的倾斜悬垂面，采用现有技术无法避免成形过程中悬垂面出现翘曲变形和成形层层间错位等缺陷，而且不能有效控制应力分布而保证型面成形精本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种适用于倾斜悬垂薄壁结构的辅助支撑结构，用于在倾斜悬垂薄壁结构与基板间形成支撑，所述倾斜悬垂薄壁结构与基板间的倾角大于45度，其下端面与基板间存在一定距离且厚度小于3.5mm，其特征在于：包括网格支撑部分和实体支撑部分，其中：所述网格支撑部分的上端面支撑在倾斜悬垂薄壁结构下端面上，所述网格支撑部分的下端面支撑在成形基板上，即在倾斜悬垂薄壁结构的悬垂端与基板间形成支撑；所述实体支撑部分的上端支撑在倾斜悬垂薄壁结构背面，下端支撑在成形基板上；所述网格支撑部分和实体支撑部分固连。

【技术特征摘要】
1.一种适用于倾斜悬垂薄壁结构的辅助支撑结构，用于在倾斜悬垂薄壁结构与基板间形成支撑，所述倾斜悬垂薄壁结构与基板间的倾角大于45度，其下端面与基板间存在一定距离且厚度小于3.5mm，其特征在于：包括网格支撑部分和实体支撑部分，其中：所述网格支撑部分的上端面支撑在倾斜悬垂薄壁结构下端面上，所述网格支撑部分的下端面支撑在成形基板上，即在倾斜悬垂薄壁结构的悬垂端与基板间形成支撑；所述实体支撑部分的上端支撑在倾斜悬垂薄壁结构背面，下端支撑在成形基板上；所述网格支撑部分和实体支撑部分固连。2.根据权利要求1所述的一种适用于倾斜悬垂薄壁结构的辅助支撑结构，其特征在于：实体支撑部分包括两个实体支撑薄片，分别在倾斜悬垂薄壁结构背面的左右两端形成支撑；其中，所述实体支撑薄片的厚度B1为1mm～3mm；且每个所述实体支撑薄片在成形基板上的形成的支撑边长度L1为5mm～20mm。3.根据权利要求1所述的一种适用于倾斜悬垂薄壁结构的辅助支撑结构，其特征在于：实体支撑部分包括三个实体支撑薄片，分别在倾斜悬垂薄壁结构背面的左右两端和中部形成支撑；其中，所述实体支撑薄片的厚度B1为1mm～3mm；且每个所述实体支撑薄片在成形基板上的形成的支撑边长度L1为5mm～20mm。4.根据权利要求1所述的一种适用于倾斜悬垂薄壁结构的辅助支撑结构，其特征在于：网格支撑部分包括N个网格辅助支撑柱，所述网格辅助支撑柱为空心网格构成的柱体，且所述柱体的横截面为正方形或长方形；所述柱体的上端面支撑在倾斜悬垂薄壁结构下端面上，且所述柱体的下端面支撑在成形基板上；N为正整数。5.根据权利要求4所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：周庆军，严振宇，梁晓康，陈济轮，王国庆，淡婷，王志城，侯谊飞，张朋旭，董鹏，何京文，田彩兰，
申请(专利权)人：首都航天机械公司，中国运载火箭技术研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11