The invention discloses a method and a device for obtaining alloy components using a 3D print, which belongs to the technical field of material preparation, the device comprises a molding chamber, forming substrate, laser beam tube, automatic powder feeding device and laser, the invention is different from the traditional optimization of alloy composition, powder sintering method, the alloy preparation a powder by gas atomization technology, the use of 3D printing technology, printing process control regulation automatic powder feeding device the powder feeding angle and powder feeding rate, in the meantime adding laser annealing on the component after laser scanning, inhibition component crack, thus forming a certain bulk alloy component size, low the porosity and the excellent performance of powder.
【技术实现步骤摘要】
一种利用激光3D打印获得合金构件的方法及装置
本专利技术涉及合金构件制备
,尤其涉及一种利用激光3D打印获得合金构件的方法及装置。
技术介绍
3D打印技术,是一种以数字模型文件为基础,运用粉末状金属或塑料等可粘合材料,通过逐层打印的方式来构造物体的技术。它无需机械加工或任何模具,就能直接从计算机图形数据中生成任何形状的零件,从而极大地缩短产品的研制周期,提高生产率和降低生产成本。目前,3D打印成形方式主要包括熔融沉积成形(FusedDepositionModeling,FDM)、选择性激光烧结成形(SelectiveLaserSintering,SLS)、光固化成形(stereolithographyapparatus,SLA)、选择性激光熔化成形(SelectiveLaserMelting,SLM)。利用激光3D打印技术成型合金已经在国内外开始有少量探索性的尝试,目前激光3D打印合金主要存在以下两个问题:(1)3D打印合金构件在接卸性能上存在很大的缺陷,主要表现在由于激光3D打印属于层层堆叠,打印过程中会出现孔隙、过烧现象及球化现象,所以导致打印成的金属工件致密度低;(2)激光3D打印过程中的高升降温速率所引起的热应力和残余应力会使所打印的金属构件发生严重的变形、翘曲和开裂问题。上述的问题这严重降低了合金优异的力学性能,那么,如何在保证较高打印效率的基础上抑制其裂纹产生,从而获得大尺寸无裂纹的金属合金构件,是目前激光3D打印合金构件迫切需要解决的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于保证较高打印效率的基础上抑制3D打印的合金构件裂纹产生和致密度低的 ...
【技术保护点】
一种利用3D打印装置获得合金构件的方法,其特征在于,该方法包括如下步骤:(1)3D打印成型前的准备a:利用计算机建立要打印的合金构件的三维模型,利用切片软件将几何模型分层离散为若干二维切片,各二维切片的几何轮廓生成扫描模型;b:合金粉末的准备:采用气雾化制备的合金粉末,该合金粉末为FeaCrbMocCdBe的Fe基合金,式中a、b、c、d、e均为原子百分数,且43≤a≤52,13≤b≤19,26≤c≤33,2≤d≤5,1≤e≤3,其中a+b+c+d+e=100;(2)3D打印成型过程根据步骤(1)中的扫描模型,使用3D打印装置,将步骤(1)中的合金粉末逐层堆积制造成要打印的合金构件模型,具体步骤如下:a:预先向成型室内通入惰性气体使成型室内氧含量低于8ppm;b:调节自动送粉装置的送粉管的送粉角度,设置送粉的流量为20‑40g/min,保证能均匀送粉且不干扰3D打印装置;c:调节3D打印装置的扫描口与成型基板的垂直高度为4‑5mm,控制离焦量,使打印路径的扫描点在成型基板表面聚焦于一圆点,并使自动送粉装置开始输送合金粉末;d:调节激光器发射激光束,使其聚焦于成型基板表面3D打印装置路径 ...
【技术特征摘要】
1.一种利用3D打印装置获得合金构件的方法,其特征在于,该方法包括如下步骤:(1)3D打印成型前的准备a:利用计算机建立要打印的合金构件的三维模型,利用切片软件将几何模型分层离散为若干二维切片,各二维切片的几何轮廓生成扫描模型;b:合金粉末的准备:采用气雾化制备的合金粉末,该合金粉末为FeaCrbMocCdBe的Fe基合金,式中a、b、c、d、e均为原子百分数,且43≤a≤52,13≤b≤19,26≤c≤33,2≤d≤5,1≤e≤3,其中a+b+c+d+e=100;(2)3D打印成型过程根据步骤(1)中的扫描模型,使用3D打印装置,将步骤(1)中的合金粉末逐层堆积制造成要打印的合金构件模型,具体步骤如下:a:预先向成型室内通入惰性气体使成型室内氧含量低于8ppm;b:调节自动送粉装置的送粉管的送粉角度,设置送粉的流量为20-40g/min,保证能均匀送粉且不干扰3D打印装置;c:调节3D打印装置的扫描口与成型基板的垂直高度为4-5mm,控制离焦量,使打印路径的扫描点在成型基板表面聚焦于一圆点,并使自动送粉装置开始输送合金粉末;d:调节激光器发射激光束,使其聚焦于成型基板表面3D打印装置路径扫描点的后方;e:设定打印装置按预先设计的轨迹在成型基板上按“点-线-面-体”的方式进行辐照熔覆,层状叠加,熔覆结束后,保持惰性保护气体继续输送,待成型试样自然冷却,用砂纸将成型试样表面烧损氧化部分打磨掉,控制表面粗糙度Ra0.63~1.25μm,并用无水乙醇擦洗试样,然后晾干。2.根据权利要求1所述的一种利用3D打印装置获得合金构件的方法,其特征在于,所述3D打印装置为激光3D打印装置或者等离子束3D打印装置。3.根据权利要求1所述的一种利用3D打印装置获得合金构件的方法,其特征在于,所述惰性保护气体为Ar气。4.根据权利要求1所述的一种利用3D打印装置获得合...
【专利技术属性】
技术研发人员:王刚,邢昌,王建彬,陶锋,江本赤,
申请(专利权)人:安徽工程大学,
类型:发明
国别省市:安徽,34
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