一种3D打印薄壁件的方法技术

本发明专利技术提供了一种3D打印薄壁件的方法，包括以下步骤：S1，在3D打印薄壁件的外壁设计支撑结构；S2，通过软件对设计的薄壁件及支撑结构进行切片分层、并生成对应的数据；S3，通过打印设备进行打印；S4，去除薄壁件外侧的支撑结构，获得目标薄壁件；支撑结构上设有导热件，导热件与薄壁件相接，导热件可用以散发薄壁件打印过程中产生的热量，减少薄壁件变形；其方法简单，设计及打印操作方便，并且可对打印件进行导热、散热，有效防止因打印件内部应力过大而造成报废。而造成报废。而造成报废。

【技术实现步骤摘要】
一种3D打印薄壁件的方法


[0001]本专利技术涉及薄壁打印加工领域，更具体的，涉及一种3D打印薄壁件的方法。

技术介绍

[0002]激光选区融化是金属3D打印技术中的一种，激光选区熔化成形技术是以原型制造技术为基本原理发展起来的一种先进的激光增材制造技术；通过专用软件对零件三维数模进行切片分层，获得各截面的轮廓数据后，利用高能量激光束根据轮廓数据逐层选择性地熔化金属粉末，通过逐层铺粉，逐层熔化凝固堆积的方式，制造三维实体零件；打印期间，由于薄壁件的散热本身就会差一些，致使零件内部内应力较大，若内应力大于零件本身强度就会使零件出现变形、裂纹等缺陷而报废。

技术实现思路

[0003]为了克服现有技术的缺陷，本专利技术所要解决的技术问题在于提出一种3D打印薄壁件的方法，其方法简单，设计及打印操作方便，并且可对打印件进行导热、散热，有效防止因打印件内部应力过大而造成报废。
[0004]为达此目的，本专利技术采用以下的技术方案：本专利技术提供了一种3D打印薄壁件的方法，包括以下步骤：S1，在3D打印薄壁件的外壁设计支撑结构；S2，通过软件对设计的薄壁件及支撑结构进行切片分层、并生成对应的数据；S3，通过打印设备进行打印；S4，去除薄壁件外侧的支撑结构，获得目标薄壁件；支撑结构上设有导热件，导热件与薄壁件相接，导热件可用以散发薄壁件打印过程中产生的热量，防止薄壁件变形。
[0005]在本专利技术较佳的技术方案中，支撑结构包括镂空支架，导热件固定在镂空支架上。
[0006]在本专利技术较佳的技术方案中，导热件的数量为2，两导热件分别与薄壁件的两侧相接。
[0007]在本专利技术较佳的技术方案中，导热件包括两条导热柱，导热柱与薄壁件之间通过多个肋板单胞进行支撑；导热柱及/或肋板单胞与镂空支架相接。
[0008]在本专利技术较佳的技术方案中，肋板单胞包括两条肋板，两肋板与薄壁件相接的一端相互靠拢，两肋板与导热柱相接的一端相互远离。
[0009]在本专利技术较佳的技术方案中，肋板的厚度大于薄壁件的厚度、小于导热柱的厚度。
[0010]在本专利技术较佳的技术方案中，薄壁件上部位置的镂空支架的密度大于薄壁件下部位置的镂空支架的密度。
[0011]本专利技术的有益效果为：本专利技术提供的一种3D打印薄壁件的方法，其方法简单，设计及打印操作方便；支撑结构上设有导热件，导热件与薄壁件相接，一方面可加强对薄壁件的支撑，防止在刮刷铺粉
的过程中造成薄壁件的偏移，避免导致打印出现偏差；另一方面则可对薄壁件进行导热，进行散热，有效防止因薄壁件内部应力过大而造成报废，提高打印成功率及产品质量。
[0012]附图说明
[0013]图1是本专利技术的具体实施例中提供的一种3D打印薄壁件的方法的支撑结构及薄壁件的配合示意图；图2是本专利技术的具体实施例中提供的一种3D打印薄壁件的方法的支撑结构及薄壁件的配合立体结构示意图。
[0014]图中：100、薄壁件；200、支撑结构；210、镂空支架；300、导热件；310、导热柱；320、肋板单胞；321、肋板。
[0015]具体实施方式
[0016]下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本专利技术的技术方案。
[0017]如图1、图2所示，本专利技术的具体实施例中公开了一种3D打印薄壁件的方法，包括以下步骤：S1，在3D打印薄壁件100的外壁设计支撑结构200；S2，通过软件对设计的薄壁件100及支撑结构200进行切片分层、并生成对应的数据；S3，通过打印设备进行打印；S4，去除薄壁件100外侧的支撑结构200，获得目标薄壁件；支撑结构200上设有导热件300，导热件300与薄壁件100相接，导热件的下端与打印基板连接，导热件300可用以传递及散发薄壁件100打印过程中产生的热量，防止薄壁件100变形。
[0018]上述的一种3D打印薄壁件的方法，其方法简单，设计及打印操作方便；支撑结构上设有导热件，导热件与薄壁件相接，一方面可加强对薄壁件的支撑，防止在刮刷铺粉的过程中造成薄壁件的偏移，避免导致打印出现偏差；另一方面则可对薄壁件进行导热，进行传递及散热，有效防止因薄壁件内部应力过大而造成报废，提高打印成功率及产品质量；导热件的下端与打印基板连接，可进一步加速热量传递至打印基板处，从而进行扩散，减少打印过程中的温度差从而减少打印过程中产生的应力并减少薄壁件的变形量；需要说明的是，软件是3D打印设备配套使用的，可直接使用。
[0019]进一步地，支撑结构200包括镂空支架210，导热件300固定在镂空支架210上，镂空支架的设置，既可对薄壁件进行稳固的支撑，也可减少支撑内部残留粉末，还可方便后续去除支撑，减少劳动量；需要说明的是，镂空支架为多孔点阵结构。
[0020]进一步地，导热件300的数量为2，两导热件300分别与薄壁件100的两侧相接；该结构设计，可通过两个导热件对薄壁件的两侧进行支撑，有效提高支撑稳固性；另一方面则可增大导热、散热面积，对薄壁件进一步的加速散热，减少内部应力。
[0021]进一步地，导热件与薄壁件最边缘处的2
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5mm进行连接，减小薄壁件边缘处的热量累积，加速热量的传递；需要说明的是，连接重叠区域的大小主要从薄壁件整体的面积大小考虑，大面积的薄壁件必然需要较大连接重叠区域，从而提供稳固的支撑；较小的薄壁件，在满足支撑结构强度及导热效果下，采用较小的连接重叠区域，减少后续去除导热件的难度，方便操作。
[0022]进一步地，导热件300包括两条导热柱310，导热柱310与薄壁件100之间通过多个肋板单胞320进行支撑；肋板单胞的设置，可对导热柱进行架空，一方面可对薄壁件进行支撑，另一方面也可防止导热柱与薄壁件直接接触、方便后续的去除；导热柱310及/或肋板单胞320与镂空支架210相接，提供稳固的连接及支撑基础，以便初步的打印搭建。
[0023]进一步地，导热柱竖直的打印在打印基板上，并且，导热柱为上下横截面积无变化的形状，如带圆角矩形或圆柱形结构，防止横截面积的变化带来导热件的打印产生的温度差，进一步的防止薄壁件发生变形。
[0024]进一步地，肋板单胞320包括两条肋板321，两肋板321与薄壁件100相接的一端相互靠拢，两肋板321与导热柱310相接的一端相互远离，该结构设计可使肋板、导热柱、薄壁件之间维持架空状态，可维持导热散热功能，也可方便后续的去除。
[0025]进一步地，肋板321的厚度大于薄壁件100的厚度、小于导热柱310的厚度；既可以保证肋板将零件与导热柱之间的紧固连接，又可以减轻打印完成之后的去除工作。
[0026]进一步地，肋板的厚度是薄壁件壁厚的1倍
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1.5倍；导热柱的厚度是肋板厚度的1.5倍
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2倍；保证打印支撑的稳固性，确保可对薄壁件进行有效的支撑，防止肋板及导热柱自身轻易发生变形；其中，需根据薄壁件的面积及壁厚进行选择；比如，大面积及壁薄的薄壁件，需要进行更大范围的支撑，因此，肋板的厚度尽量选择靠本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种3D打印薄壁件的方法，其特征在于：包括以下步骤：S1，在3D打印薄壁件的外壁设计支撑结构；S2，通过软件对设计的薄壁件及支撑结构进行切片分层、并生成对应的数据；S3，通过打印设备进行打印；S4，去除薄壁件外侧的支撑结构，获得目标薄壁件；支撑结构上设有导热件，导热件与薄壁件相接，导热件可用以散发薄壁件打印过程中产生的热量，防止薄壁件变形。2.根据权利要求1所述的一种3D打印薄壁件的方法，其特征在于：支撑结构包括镂空支架，导热件固定在镂空支架上。3.根据权利要求2所述的一种3D打印薄壁件的方法，其特征在于：导热件的数量为2，两导热件分别与薄壁件的两侧相接。...

【专利技术属性】
技术研发人员：王林浩，于浩，林宏杰，
申请(专利权)人：青岛中科睿航航空科技有限公司，
类型：发明
国别省市：