SLM增材制造精细零件打印支撑添加方法及去除方法技术

本发明专利技术提供一种SLM增材制造精细零件打印支撑添加方法及去除方法，支撑添加方法为：在弹簧每个最低端的圆弧底部设置薄壁块状支撑；其中，薄壁块状支撑的顶部为若干个支撑齿，各个支撑齿的顶面高度连线呈圆弧状，与被支撑的弹簧的圆弧底部形状一致。优点为：(1)采用薄壁块状支撑，对弹簧每个最低端的圆弧底部均进行支撑，支撑位置全面，从而在激光选区熔融3D打印过程中减轻零件因为自身应力发生形变，从而保证零件成型性，提升零件的打印精度。(2)采用间隔的对称去除方式，并且，每个薄壁块状支撑采用钳子反复旋转去除的方式，能够保证在各个薄壁块状支撑去除的过程中，零件形变轻微，不会影响零件的成型精度。

【技术实现步骤摘要】
SLM增材制造精细零件打印支撑添加方法及去除方法
本专利技术属于激光熔化成型
，具体涉及一种SLM增材制造精细零件打印支撑添加方法及去除方法。
技术介绍
3D打印(3DP)是快速成型技术的一种，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。因为是逐层打印，所以在制造形状复杂的零件时，与传统制造业相比具有更为明显的优势。具体的，相对于传统制造业，3D打印技术无需数控铣削，无需专用工具，直接根据数模而将复杂结构的零件打印出来，传统工业无法制造的孔隙结构、轻量化和内流道等，利用3D打印技术也能完成制造。一般来说，采用3D打印技术所打印的零件，制造时间和成本均不超过传统技术的1/2。采用的材料不仅限于尼龙，材料种类还能扩展到多种纯金属或合金材料，如不锈钢、工具钢、铁合金等。采用3D打印技术所打印的零件，成型件相对密度接近或达到100％，总体力学性能比采用传统方法制造的零件更为优秀。快速成型技术正向直接制造金属零件的方向发展，SLM技术即Selectivelasermelting(选择性激光熔化)，采用能量沉积式技术，是现有金属增材制造技术中，成型件致密度较高，力学性能较好的技术。用快速成型技术能直接成型出接近完全致密度、力学性能良好的金属零件。SLM技术克服了选择性激光烧结(SelectiveLaserSintering。SLS)技术制造金属零件工艺过程复杂的困扰。但是SLM技术也有其缺点，由于其局部高温及快速冷却的特点，导致在加工过程中不可避免地产生残余应力，即消除外力或不均匀的温度场等作用后仍留在物体内的自相平衡的内应力，残余应力会对零件的成型性以及成型尺寸精度产生较大影响。对于应力较大的零件，易出现翘曲，裂纹等现象，从而降低了零件的成型精度。
技术实现思路
针对现有技术存在的缺陷，本专利技术提供一种SLM增材制造精细零件打印支撑添加方法及去除方法，可有效解决上述问题。本专利技术采用的技术方案如下：本专利技术提供一种SLM增材制造精细零件打印支撑添加方法，当采用SLM增材制造弹簧精细零件时，其中，弹簧直径大于等于8mm，在弹簧每个最低端的圆弧底部设置薄壁块状支撑；其中，所述薄壁块状支撑包括：薄壁块状竖板，所述薄壁块状竖板的底面为支撑平面，所述薄壁块状竖板的顶部为若干个支撑齿，各个所述支撑齿的顶面高度连线呈圆弧状，与被支撑的弹簧的圆弧底部形状一致。优选的，所述支撑齿的齿顶端宽度在0.1mm～0.3mm之间，齿根宽度在0.2mm～0.5mm之间,齿高度范围在1mm～1.6mm之间，填充线间距在0.5mm～0.7mm之间，间隙宽度范围在0.2mm～0.4mm之间，切割间隔在3mm～8mm之间。本专利技术还提供一种基于SLM增材制造精细零件打印支撑添加方法的支撑去除方法，在采用SLM增材制造打印成型弹簧精细零件后，采用细长并带有刀刃的钳子，按从两侧向中间的方式，依次剪切并间隔对称取出各个薄壁块状支撑，即：假设按从一侧向另一侧方向，各个薄壁块状支撑分别编号为：第1薄壁块状支撑、第2薄壁块状支撑,…,第n薄壁块状支撑；则：首先取出第1薄壁块状支撑，然后取出第n薄壁块状支撑；然后取出第3薄壁块状支撑；然后取出第n-2薄壁块状支撑；然后取出第5薄壁块状支撑；然后取出第n-4薄壁块状支撑；依此类推，当本轮取出结束后，对于余下的薄壁块状支撑，再剪切并间隔对称取出各个薄壁块状支撑，直到将所有薄壁块状支撑去除；其中，对于任意一个薄壁块状支撑，剪切并取出的方法为：采用细长并带有刀刃的钳子，依次剪切薄壁块状支撑的各个支撑齿，将各个支撑齿剪切成等距离小块；然后，采用所述钳子夹持住薄壁块状支撑的一侧，使所述钳子缓慢用力进行90度反复旋转，从而带动薄壁块状支撑进行90度反复旋转，最终使薄壁块状支撑完全脱离打印成型的弹簧精细零件，完成去除薄壁块状支撑的操作。优选的，所述钳子为尖嘴钳或小斜口钳。本专利技术提供的SLM增材制造精细零件打印支撑添加方法及去除方法具有以下优点：(1)本专利技术提供一种SLM增材制造精细零件打印支撑添加方法，采用薄壁块状支撑，对弹簧每个最低端的圆弧底部均进行支撑，支撑位置全面，从而在激光选区熔融3D打印过程中减轻零件因为自身应力发生形变，从而保证零件成型性，提升零件的打印精度。(2)本专利技术提供的一种基于SLM增材制造精细零件打印支撑添加方法的支撑去除方法，采用间隔的对称去除方式，并且，每个薄壁块状支撑采用钳子反复旋转去除的方式，能够保证在各个薄壁块状支撑去除的过程中，零件形变轻微，不会影响零件的成型精度。附图说明图1为本专利技术提供的零件打印支撑添加方法的示意图；图2为本专利技术提供的薄壁块状支撑的参数示意图；图3为本专利技术提供的薄壁块状支撑的参数示意图；图4为本专利技术提供的一种钳子的示意图；图5为本专利技术提供的一种钳子的示意图；图6为本专利技术提供的零件去除支撑时的示意图；图7为本专利技术提供的零件去除支撑后示意图。具体实施方式为了使本专利技术所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。本专利技术提供一种SLM增材制造精细零件打印支撑添加方法，当采用SLM增材制造弹簧精细零件时，其中，弹簧直径大于等于8mm，弹簧线直径包括但不限于0.8mm，如图1所示，在弹簧每个最低端的圆弧底部设置薄壁块状支撑；其中，所述薄壁块状支撑包括：薄壁块状竖板，所述薄壁块状竖板的底面为支撑平面，所述薄壁块状竖板的顶部为若干个支撑齿，各个所述支撑齿的顶面高度连线呈圆弧状，与被支撑的弹簧的圆弧底部形状一致。其中，如图2和图3所示，a齿顶端宽度，b为齿根宽度c为支撑齿高度；d为填充线间距，e为间隙宽度，f为切割间隔；所述支撑齿的齿顶端宽度在0.1mm～0.3mm之间，齿根宽度在0.2mm～0.5mm之间,齿高度范围在1mm～1.6mm之间，填充线间距在0.5mm～0.7mm之间，间隙宽度范围在0.2mm～0.4mm之间，切割间隔在3mm～8mm之间。支撑齿参数的设定数值依据零件精细程度设定，切割间隔越小越有利于支撑去除。在激光熔化打印过程中，零件应与软刮刀平行，避免零件弧度最顶端与软刮刀逆向，最终导致零件轻微形变，精度误差过大。本专利技术提供一种SLM增材制造精细零件打印支撑添加方法，具有以下优点：(1)采用薄壁块状支撑，对弹簧每个最低端的圆弧底部均进行支撑，支撑位置全面，从而在激光选区熔融3D打印过程中减轻零件因为自身应力发生形变，从而保证零件成型性，提升零件的打印精度。(2)每个薄壁块状支撑采用支撑齿支撑弹簧的圆弧底部，薄壁块状支撑和弹簧为点支撑方式，接触的面积较小，进一步减轻零件因为自身应力发生形变；有利于精细金属零件的成型。本专利技术还提供一种基于SLM增材制造精细零件打印支撑添加方法的支撑去除方法，在采用SLM本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种SLM增材制造精细零件打印支撑添加方法，其特征在于，当采用SLM增材制造弹簧精细零件时，其中，弹簧直径大于等于8mm，在弹簧每个最低端的圆弧底部设置薄壁块状支撑；其中，所述薄壁块状支撑包括：薄壁块状竖板，所述薄壁块状竖板的底面为支撑平面，所述薄壁块状竖板的顶部为若干个支撑齿，各个所述支撑齿的顶面高度连线呈圆弧状，与被支撑的弹簧的圆弧底部形状一致。/n

【技术特征摘要】
1.一种SLM增材制造精细零件打印支撑添加方法，其特征在于，当采用SLM增材制造弹簧精细零件时，其中，弹簧直径大于等于8mm，在弹簧每个最低端的圆弧底部设置薄壁块状支撑；其中，所述薄壁块状支撑包括：薄壁块状竖板，所述薄壁块状竖板的底面为支撑平面，所述薄壁块状竖板的顶部为若干个支撑齿，各个所述支撑齿的顶面高度连线呈圆弧状，与被支撑的弹簧的圆弧底部形状一致。


2.根据权利要求1所述的SLM增材制造精细零件打印支撑添加方法，其特征在于，所述支撑齿的齿顶端宽度在0.1mm～0.3mm之间，齿根宽度在0.2mm～0.5mm之间,齿高度范围在1mm～1.6mm之间，填充线间距在0.5mm～0.7mm之间，间隙宽度范围在0.2mm～0.4mm之间，切割间隔在3mm～8mm之间。


3.一种基于权利要求1所述的SLM增材制造精细零件打印支撑添加方法的支撑去除方法，其特征在于，在采用SLM增材制造打印成型弹簧精细零件后，采用细长并带有刀刃的钳子，按从两侧向中间的...

【专利技术属性】
技术研发人员：王昌龄，胡丽刚，金恺丰，徐长超，林慧敏，宋施墨，姚守楠，
申请(专利权)人：哈尔滨福沃德多维智能装备有限公司，
类型：发明
国别省市：黑龙;23