一种自扰动激光增材制造方法技术

一种自扰动激光增材制造方法，所述方法包括步骤：获取成形零件的结构特征；获取成形材料的热物性参数；构建自扰动激光增材制造系统；根据所述结构特征和所述热物性参数设计所述自扰动激光增材制造系统的激光束的自扰动参数；根据所述结构特征和所述热物性参数设置所述激光束的成形工艺参数；根据所述自扰动参数和所述成形工艺参数制造所述成形零件。本申请将现有技术中激光束的“一维直线扫描”转换为“周期性二维图形扰动”，在无额外物理场的情况下实现对液态熔池的搅拌，具有均匀化微观组织、细化晶粒、抑制元素烧损，降低裂纹、气孔等冶金缺陷、增大熔池尺寸和缩短加工时间的功能，保证零件具有优异综合力学性能的同时可大幅度提高成形效率。幅度提高成形效率。幅度提高成形效率。

【技术实现步骤摘要】
一种自扰动激光增材制造方法


[0001]本专利技术属于激光增材制造
，具体涉及一种自扰动激光增材制造方法。

技术介绍

[0002]激光选区熔化成形(Selective Laser Melting，SLM)是一种极具潜力的增材制造技术，它基于分层制造、层层叠加的成形原理，采用高能量密度激光束对金属粉末床进行逐点、逐线、逐层熔化，能够一步直接制造出冶金结合良好、且尺寸精度和表面质量优良的复杂形状零件。迄今为止，应用该技术成形钛合金、铝合金、镁合金、不锈钢、铜合金以及高温合金等的成功案例已有诸多报道。现有SLM技术是通过扫描振镜来实现激光束的快速定位和位置切换，其扫描策略均为“直线光栅”，即扫描线为一维直线。
[0003]然而，基于“直线扫描”的SLM技术存在以下几点问题：首先，由于高速“直线”扫描的激光与粉末的作用时间仅有10
‑4s
‑
10
‑5s，成形过程中激光产生的熔池为10
‑4mm3尺寸级别的微熔池，激光功率密度高达105W/cm2‑
107W/cm2，冷却速率高达106K/本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种自扰动激光增材制造方法，其特征在于，所述方法包括步骤：获取成形零件的结构特征；获取成形材料的热物性参数；构建自扰动激光增材制造系统；根据所述结构特征和所述热物性参数设计所述自扰动激光增材制造系统的激光束的自扰动参数；根据所述结构特征和所述热物性参数设置所述激光束的成形工艺参数；根据所述自扰动参数和所述成形工艺参数制造所述成形零件。2.根据权利要求1所述的自扰动激光增材制造方法，其特征在于，所述获取成形零件的结构特征包括步骤：获取所述成形零件的悬臂参数；获取所述成形零件的内流道参数；获取所述成形零件的多孔参数；获取所述成形零件的复杂曲面参数。3.根据权利要求1所述的自扰动激光增材制造方法，其特征在于，所述获取成形材料的热物性参数包括步骤：获取所述成形材料的密度参数；获取所述成形材料的熔点参数；获取所述成形材料的沸点参数；获取所述成形材料的激光吸收率参数；获取所述成形材料的导热系数参数；获取所述成形材料的比热容参数。4.根据权利要求1所述的自扰动激光增材制造方法，其特征在于，所述自扰动激光增材制造系统包括：系统软件、控制器、激光器、扩束器、扫描振镜、聚焦镜、基板、送粉装置、铺粉装置、成形缸和粉末回收装置，其中，所述控制器分别与所述系统软件、所述激光器、所述扩束器、所述扫描振镜、所述镝粉装置和所述成形缸连接，所述扩束器设置于所述激光器和所述扫描振镜之间，所述聚焦镜设置于所述扫描振镜和所述基板之间，所述基板设置于所述成形缸内部，且与所述扫描振镜和所述聚焦镜共线，所述送粉装置设置于所述基板周围预设位置，用于向所述基板上送入粉末，所述铺粉装置紧邻所述基板上表面设置，用于将所述送粉装置送入的粉末铺置在所述基板上表面，所述粉末回收装置紧邻所述基板左右两侧设置，用于回收所述基板上剩余的粉末。5.根据权利要求4所述的自扰动激光增材制造方法，其特征在于，所述系统软件包括：成形工艺参数控制软件和自扰动参数控制软件，所述成形工艺参数控制软件和所述自扰动参数...

【专利技术属性】
技术研发人员：王泽敏，高飘，李祥友，
申请(专利权)人：华中科技大学，
类型：发明
国别省市：