一种增材制造的单元结构及其免支撑镂空体制造技术

本实用新型专利技术涉及一种增材制造的单元结构及其免支撑镂空体，属于增材制造领域，增材制造的单元结构包括上翼板以及腹板；上翼板固定连接在腹板的顶部；上翼板包括第一底面、第一顶面及至少四个倾斜设置的第一侧面，第一顶面的面积大于第一底面的面积且第一顶面通过若干第一侧面与第一底面相连接，第一底面与腹板的顶面相适配。通过若干增材制造的单元结构固定连接成为免支撑镂空体，就可以实现解决镂空内部出现辅助支撑的问题且同时保证了该零部件镂空体的整体的力学性能。件镂空体的整体的力学性能。件镂空体的整体的力学性能。

【技术实现步骤摘要】
一种增材制造的单元结构及其免支撑镂空体


[0001]本技术涉及增材制造领域，具体涉及一种增材制造的单元结构及其免支撑镂空体。

技术介绍

[0002]增材制造可摆脱传统金属成型理论限制生产各种结构的构件，对非标准定制化的工程应用前景广，可为工业应用中提供更少限制的设计思路。
[0003]但金属增材制造在成型零件悬空部份时有较大困难。因为金属熔池输入的热量会出现把零件基材熔化而出现塌陷的问题，所以对悬空部分往往采用设计支撑的方式解决。而当零部件的结构内部形成封闭式结构时，辅助支撑的结构将滞留在镂空的结构内无法清除，将使零件失去镂空设计的意义，不仅对零部件整体使用性能会造成一定的影响，对于镂空结构具有一定的性能要求时，也很难达标。

技术实现思路

[0004]针对现有技术的不足，本技术提出一种增材制造的单元结构及其免支撑镂空体，通过若干增材制造的单元结构固定连接成为免支撑镂空体，就可以实现解决镂空内部出现辅助支撑的问题且同时保证了该零部件镂空体的整体的力学性能。
[0005]本技术的技术方案是这样实现的：
[0006]本技术提供的一种增材制造的单元结构包括上翼板以及腹板；所述上翼板固定连接在所述腹板的顶部；所述上翼板包括第一底面、第一顶面及至少四个倾斜设置的第一侧面，所述第一顶面的面积大于所述第一底面的面积且所述第一顶面通过若干所述第一侧面与所述第一底面相连接，所述第一底面与所述腹板的顶面相适配。
[0007]本技术优选的技术方案在于，所述腹板还包括底面及若干侧面，所述底面通过若干所述侧面与所述顶面相连接；所述第一侧面与所述侧面形成夹角A，所述夹角A的角度范围在15
°
至30
°
之间。
[0008]本技术优选的技术方案在于，所述第一侧面为弧形面，所述弧形面的弧线小于四分之一的圆弧线。
[0009]本技术优选的技术方案在于，所述弧形面与所述侧面相交或相切。
[0010]本技术优选的技术方案在于，所述第一顶面为正方形或者正六边形。
[0011]本技术优选的技术方案在于，还包括下翼板，所述下翼板固定连接在所述底面上。
[0012]本技术优选的技术方案在于，所述下翼板包括第二顶面、第二底面及若干第二侧面，所述第二顶面通过若干所述第二侧面与所述第二底面相连接；所述第二顶面与所述底面相适配。
[0013]本技术优选的技术方案在于，包括至少两个所述的单元结构；若干所述的单元结构均竖直阵列设置，若干所述第一顶面均在同一平面内且若干所述第一顶面的侧边相
重合。
[0014]本技术优选的技术方案在于，所述单元结构设置在上压板、下压板及至少四个侧板所围成的容置腔内，其中若干所述第一顶面均与所述上压板紧固连接，若干底面均与所述下压板紧固连接，若干所述侧板均与外侧的第一顶面的侧边相连接。
[0015]本技术优选的技术方案在于，所述上压板、所述下压板、若干所述侧板及若干所述的单元结构的材质均为铝合金或钛合金。
[0016]本技术的有益效果：
[0017]增材制造的单元结构通过上翼板固定连接在腹板的顶部上，同时上翼板的第一顶面大于第一底面，且侧面与腹板形成的角度在15度到30度之间，则通过渐进堆焊形成免辅助支撑柱的单元结构，通过若干增材制造的单元结构两两之间第一顶面平齐相互固定连接，形成内部镂空的免支撑镂空体，进而解决了镂空内部出现辅助支撑的问题且由于增材制造的单元结构呈T 型及工字状，因此该免支撑镂空体具有良好的力学性能。
附图说明
[0018]为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0019]图1为本申请具体实施方式增材制造的单元结构的最优选的结构图；
[0020]图2为本申请具体实施方式增材制造的单元结构的另一种的结构图；
[0021]图3为本申请具体实施方式免支撑镂空体的半剖结构示意图；
[0022]图4为本申请具体实施方式免支撑镂空体的半剖正视示意图。
[0023]图中各附图标记说明如下：
[0024]1、上翼板；11、第一底面；12、第一顶面；13、第一侧面；2、腹板；21、侧面；3、下翼板；31、第二顶面；32、第二侧面；4、上压板；5、下压板；6、侧板。
具体实施方式
[0025]下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
[0026]在本技术的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0027]在本技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，
可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
[0028]如图1所示为本技术所提供的一种增材制造的单元结构及其免支撑镂空体的具体实施方式，一种增材制造的单元结构包括上翼板1以及腹板2；上翼板1固定连接在腹板2的顶部；上翼板1包括第一底面11、第一顶面12及至少四个倾斜设置的第一侧面13，第一顶面12的面积大于第一底面11的面积且第一顶面12通过若干第一侧面13与第一底面11相连接，第一底面11与腹板2的顶面相适配。
[0029]具体地，上翼板1的第一底面11与腹板2的顶面的形状相同，大小相等。则上翼板1的第一侧面13与腹板2的侧面21相互衔接，避免第一侧面 13与的侧面21发生错位且第一底面11大于腹板2的顶面时产生辅助支柱的问题。进一步地，第一顶面12大于第一底面11，且若干第一侧面13的相对的两侧边分别与第一顶面12的侧边和第一底面11的侧边相连接，则上翼板1呈倒梯形体设置，则增材打印的过程中，通过逐层的累积堆焊可实现免辅助支撑柱的向外倾斜设置的结构。进一步地，上翼板1固定连接在腹板2的顶部，则该增材制造本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种增材制造的单元结构，其特征在于，包括：上翼板(1)以及腹板(2)；所述上翼板(1)固定连接在所述腹板(2)的顶部；所述上翼板(1)包括第一底面(11)、第一顶面(12)及至少四个倾斜设置的第一侧面(13)，所述第一顶面(12)的面积大于所述第一底面(11)的面积且所述第一顶面(12)通过若干所述第一侧面(13)与所述第一底面(11)相连接，所述第一底面(11)与所述腹板(2)的顶面相适配。2.根据权利要求1所述的一种增材制造的单元结构，其特征在于：所述腹板(2)还包括底面及若干侧面(21)，所述底面通过若干所述侧面(21)与所述顶面相连接；所述第一侧面(13)与所述侧面(21)形成夹角A，所述夹角A的角度范围在15
°
至30
°
之间。3.根据权利要求2所述的一种增材制造的单元结构，其特征在于：所述第一侧面(13)为弧形面，所述弧形面的弧线小于四分之一的圆弧线。4.根据权利要求3所述的一种增材制造的单元结构，其特征在于：所述弧形面与所述侧面(21)相交或相切。5.根据权利要求1所述的一种增材制造的单元结构，其特征在于：所述第一顶面(12)为正方形或...

【专利技术属性】
技术研发人员：钟俊超，卓炎，李骏棋，
申请(专利权)人：佛山宇仁智能科技有限公司，
类型：新型
国别省市：