一种粉床分级预热的控制方法及增材制造装置制造方法及图纸

本发明专利技术是关于一种粉床分级预热的控制方法及增材制造装置。该方法包括：对待打印零件的三维模型进行切片，并设置扫描路径形成扫描路径数据；根据当前层的截面形状设定第0分级至第n分级的预热范围及预热能量；能量源根据当前层设定的预热范围及预热能量对粉末进行分级预热；根据扫描路径对截面进行扫描熔化，完成当前层的打印；重复铺粉、预热及扫描熔化直至完成整个零件打印。本发明专利技术以打印零件每层的截面形状为中心的分级预热方式对粉床进行预热，从而避免了粉床预热区域与周围未预热区域较大的温度分级，降低粉床卷曲、起皮或开裂的风险，且降低了截面外的粉床粉末所受热影响，提高粉末利用率，同时分级预热可以减少能量输入，提高成形效率。提高成形效率。提高成形效率。

【技术实现步骤摘要】
一种粉床分级预热的控制方法及增材制造装置


[0001]本专利技术实施例涉及增材制造
，尤其涉及一种粉床分级预热的控制方法及增材制造装置。

技术介绍

[0002]增材制造是一种由数据驱动、逐层累加材料成形实体零件的先进制造技术，与传统技术相比，该技术具有可成形复杂形状和高性能金属构件的特点，工艺简单、无需模具、可定制化、材料利用率高，已广泛应用于航空航天、动力能源、生物医疗等领域。粉末床熔融技术通过铺粉装置预先在成形平台上铺展一层粉末形成粉末床，高能束热源在计算机控制作用下对零件截面内的粉末进行选择性熔化，随后冷却成固体层，降低成形平台再铺置下一层粉末重复上述过程，形成三维实体零件。在此过程中，粉末床质量是成形过程能够稳定运行的关键步骤之一。
[0003]对电子束粉末床增材制造技术来说，在对零件截面进行选择性熔化前通常要对粉末床进行预热，使粉末颗粒之间形成烧结颈，连接在一起，防止粉末受电子束流作用而偏离原来位置，导致吹粉现象，另外良好的粉床状态对下一层铺粉质量有重要作用，不合适的预热方法及预热温度会导致粉床四周卷曲、起皮和粉床开裂等本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种粉床分级预热的控制方法，其特征在于，包括：获取待打印零件的三维模型，对所述三维模型沿高度方向进行切片，获得每层的截面及截面形状，并设置扫描路径形成扫描路径数据，将其导入打印设备；根据当前层的所述截面形状设定第0分级至第n分级的预热范围，并为每个分级分配预热能量；在成形基板上铺设粉末，至少一个能量源根据所述当前层设定的预热范围及预热能量由内向外对粉末进行分级预热；根据所述扫描路径对截面进行扫描熔化，完成当前层的打印；根据下一层的截面形状设定用于所述下一层的第0分级至第n分级的预热范围及预热能量，并重复铺粉、预热及扫描熔化直至完成整个零件打印；其中，所述第0分级的预热范围为截面形状、或所述截面形状及从所述截面形状的外边缘向外延伸出预定距离的环带状区，所述第n分级的预热范围为从第n
‑
1分级的预热范围的外边缘向外延伸出第n+1预定距离的环带状区，n为分级总数大于等于2的正整数；所述第0分级的预热能量E0为最高，所述第n分级的预热能量随分级的增加而减少。2.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述第n分级向外延伸的第n+1预定距离要大于或等于所述第n
‑
1分级向外延伸的第n预定距离，所述第n
‑
1分级向外延伸的第n预定距离为0.1~30mm。3.根据权利要求2所述的控制方法，其特征在于，若所述第n分级向外延伸的第n+1预定距离等于所述第n
‑
1分级向外延伸的第n预定距离时，通过下列公式确定所述当前层中以截面j为中心向外延伸的分级总数：其中，n为所述当前层中所述截面j向外延伸的分级总数，d为所述截面向外延伸的预定距离，f(
∆
L
mixj
)为所述截面j的截面形状外边缘至预热区域边缘的最短距离向上取整函数，j为大于等于1的正整数。4.根据权利要求2所述的控制方法，其特征在于，若所述第n分级向外延伸的第n+1预定距离非等于所述第n
‑
1分级向外延伸的第n预定距离时，向外延伸的预热范围最先扩散至所述预热区域边缘且其预定距离大于所述前一分级预定距离时，确定为所述截面的分级总数n。5.根据权利要求1所述的控制方法，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：车倩颖，李会霞，贺卫卫，朱纪磊，程康康，王宇，
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：