【技术实现步骤摘要】
一种具有悬垂结构零件的3D打印方法
本专利技术涉及增材制造
，更具体的涉及一种具有悬垂结构零件的3D打印方法。
技术介绍
悬垂结构是3D打印成形的难点，由于热应力无法得到有效释放，易产生翘曲变形的问题。一般通过改变零件摆放方式尽量避免较小的倾斜角度出现，较小倾斜角度无法避免时，需要通过添加支撑进行解决。水平悬垂结构，也称为悬臂结构，是倾斜角为零的悬垂结构，成形过程中部分区域熔池完全由粉末进行支撑，极易产生翘曲变形。一般通过悬臂长度衡量其成形的难易程度，悬臂长度越长，成形难度越大。选择3D打印熔化工艺参数的首要考虑是制成组织均匀的全致密零件，零件密度是熔化质量的关键指标，如果存在孔隙，则无法达到要求的强度、延展性及抗疲劳性能。对于电子束3D打印技术，决定熔化质量的参数有扫描电流、扫描速度、扫描线间距、打印层厚等。对于特定的打印设备，可以根据电子束束斑尺寸确定扫描线间距，对于给定的零件，可以根据零件的精细程度和表面光洁度要求确定打印层厚。实际打印过程中，主要通过调节扫描电流及扫描速度控制熔化质量，因此，熔化工艺参数...
【技术保护点】
1.一种具有悬垂结构零件的3D打印方法，其特征在于，包括：/n当确定待打印零件在高度方向两个相邻部件中上方部件存在悬垂结构时，确定所述悬垂结构的悬臂长度、所述上方部件的第一熔化工艺参数、下方部件的第二熔化工艺参数，其中，所述下方部件位于所述悬垂结构的下方，且所述下方部件的上表面与所述悬垂结构的下表面相接触；/n根据所述悬垂结构的悬臂长度、打印材料的悬臂成形极限、第一熔化工艺参数、第二熔化工艺参数、打印材料工艺渐变层厚系数和打印层厚度确定位于悬垂结构下方的台阶数量、台阶厚度以及台阶工艺改变量；/n依次采用第二熔化工艺参数、台阶工艺改变量和第一熔化工艺参数从下至上打印所述待打印零件。/n
【技术特征摘要】
1.一种具有悬垂结构零件的3D打印方法，其特征在于，包括：
当确定待打印零件在高度方向两个相邻部件中上方部件存在悬垂结构时，确定所述悬垂结构的悬臂长度、所述上方部件的第一熔化工艺参数、下方部件的第二熔化工艺参数，其中，所述下方部件位于所述悬垂结构的下方，且所述下方部件的上表面与所述悬垂结构的下表面相接触；
根据所述悬垂结构的悬臂长度、打印材料的悬臂成形极限、第一熔化工艺参数、第二熔化工艺参数、打印材料工艺渐变层厚系数和打印层厚度确定位于悬垂结构下方的台阶数量、台阶厚度以及台阶工艺改变量；
依次采用第二熔化工艺参数、台阶工艺改变量和第一熔化工艺参数从下至上打印所述待打印零件。
2.如权利要求1所述的具有悬垂结构零件的3D打印方法，其特征在于，所述根据所述悬垂结构的悬臂长度、打印材料的悬臂成形极限、第一熔化工艺参数、第二熔化工艺参数、打印材料工艺渐变层厚系数和打印层厚度确定位于悬垂结构下方的台阶数量、台阶厚度以及台阶工艺改变量，具体包括：
根据所述悬臂长度和打印材料的悬臂成形极限确定位于所述悬垂结构下的台阶数量；
根据所述台阶数量、第一熔化工艺参数和第二熔化工艺参数确定所述台阶工艺改变量；
根据每个所述台阶工艺改变量、打印材料工艺渐变层厚系数和打印层厚度确定台阶厚度。
3.如权利要求2所述的具有悬垂结构零件的3D打印方法，其特征在于，通过下列公式确定位于悬垂结构下方的台阶数量：
其中，m示设置在悬垂结构下方的台阶数量，表示所述悬垂结构的悬臂长度向上取整函数，表示打印材料的悬臂成形极限。
4.如权利要求2所述的具有悬垂结构零件的3D打印方法，其特征在于，通过下列公式确定台阶工艺改变量：
其中，表示每个台阶的扫描电流改变量，表示每个台阶的扫描速度改变量，，表示第一熔化工艺参数内的第一扫描电流，表示第二熔化工艺参数内的第二扫描电流，表示第一电流差值，表示第一扫描差值，，表示第一熔化工艺参数内的第一扫描速度，表示第二熔化工艺参数内的第二扫描速度，m表示设置在悬垂结构下方的台阶数量。
5.如权利要求2所述的具有悬垂结构零件的3D打印方法，其特征在于，通过下列公式确定台阶厚度：
其中，H表示台阶厚度，k表示打印材料工艺渐变层厚系数，h表示打印层厚度，表示每个台阶的扫描电流改变量，表示每个台阶的扫描速度改变量。
6.如权利要求1所述的具有悬垂结构零件的3D打印方法，其特征在于，所述依次采用第二熔化工艺参数、台阶工艺改变量和第一熔化工艺参数从下至上打印所述待打印零件，具体包括：
所...
【专利技术属性】
技术研发人员：王宇，李会霞，朱纪磊，车倩颖，曹静轩，
申请(专利权)人：西安赛隆金属材料有限责任公司，
类型：发明
国别省市：陕西;61
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