一种支撑结构制造技术

本实用新型专利技术公开一种支撑结构，涉及增材制造技术领域，以解决支撑结构总体积较大，所需原料较多，生产成本高的问题。所述支撑结构包括格栅部、过渡支撑部和直接支撑部，格栅部用于设置于高悬空部下方，格栅部的宽度小于高悬空部的宽度；过渡支撑部用于设置于高悬空部和格栅部之间并与格栅部固定连接，过渡支撑部远离格栅部的一端的宽度大于或等于高悬空部的宽度；直接支撑部包括多个支撑件，每个支撑件的一端与过渡支撑部固定连接，支撑件的另一端用于与高悬空部靠近直接支撑部的一面的边缘位置固定连接。本实用新型专利技术提供的支撑结构用于对高悬空部进行支撑，且生产成本较低，支撑结构的易去除。构的易去除。构的易去除。

【技术实现步骤摘要】
一种支撑结构


[0001]本技术涉及增材制造
，尤其涉及一种支撑结构。

技术介绍

[0002]航空航天领域对零件对尺寸精度、表面粗糙度以及性能有较高的要求。通过传统机加方法，型面加工困难且浪费原材料，采用铸造方式铸造出来的零件性能低于锻件的性能。
[0003]激光选区熔化成形技术是一种逐层熔覆的增材制造方式，根据零件的三维模型，将模型按一定的厚度切片分层，即将零件的三维形状信息转换成一系列二维轮廓信息，随后在数控系统的控制下，用激光通过阵镜控制来熔化金属粉末，直接成形具有特定几何形状的零件。成形过程中金属粉末完全熔化，产生冶金结合，它是快速成形3D打印技术的最新发展，而且其成形的零件致密性好，能够成形高精度复杂异型金属零件，且具有尺寸精度高、表面质量好、致密度高和组织性能高等特点。因此，航空航天领域的薄壁、异型零件的加工逐渐采用激光选区熔化成形技术。
[0004]高悬空零件在激光选区熔化成形时，需要在高悬空零件的高悬空部下方先熔化成形支撑结构，通过支撑结构对高悬空部的支撑，实现高悬空部的激光选区熔化成形，目前支撑结构多采用网格状支撑结构或实体支撑块，为了保证生产质量，网格状支撑结构或实体支撑块的宽度需大于等于高悬空部的宽度，因此网格状支撑结构或实体支撑块的总体积较大，所需原料较多，生产成本高，而且在高悬空部熔化成形后，支撑结构与高悬空部连接面积较大，支撑结构的拆卸去除不方便。

技术实现思路

[0005]本技术的目的在于提供一种支撑结构，用于在高悬空零件的激光选区熔化成形时，对其高悬空部进行支撑，且该支撑结构的生产成本较低，高悬空部熔化成形后，支撑结构的易去除。
[0006]为了实现上述目的，本技术提供了一种支撑结构，用于在高悬空零件的激光选区熔化成形过程中支撑高悬空零件的高悬空部，支撑结构包括：
[0007]格栅部，格栅部用于设置于高悬空部下方，格栅部的宽度小于高悬空部的宽度；
[0008]过渡支撑部，过渡支撑部用于设置于高悬空部和格栅部之间并与格栅部固定连接，过渡支撑部远离格栅部的一端的宽度大于或等于高悬空部的宽度；
[0009]直接支撑部，直接支撑部包括多个支撑件，每个支撑件的一端与过渡支撑部固定连接，支撑件的另一端用于与高悬空部靠近直接支撑部的一面的边缘位置固定连接。
[0010]相较于现有技术，在本技术提供的一种支撑结构中，格栅部、过渡支撑部和直接支撑部依次相连，格栅部与打印平台固定连接，直接支撑部与高悬空部固定连接，且过渡支撑部远离格栅部的一端的宽度大于或等于高悬空部的宽度，保证支撑件在垂直状态下，支撑件的一端与过渡支撑部固定连接时，支撑件的另一端与高悬空部靠近直接支撑部的一
面的边缘位置固定连接，通过多个支撑件对高悬空零件的高悬空部起到支撑作用，实现高悬空部的激光选区熔化成形。而且格栅部的宽度小于高悬空部的宽度，直接支撑部采用多个支撑件，因此相较于现有的块状支撑或者条状支撑，在本技术提供的一种支撑结构的体积较小，所需材料较少，成本较低，另外格栅结构的稳定性强；另外，通过多个支撑件对高悬空部进行支撑，之间连接区域较小，便于拆除。基于此，本技术提供的一种支撑结构能够在高悬空零件激光选区熔化成形时，对高悬空零件的高悬空部起到支撑作用，相较于现有的块状支撑或者条状支撑，总体积较小，打印过程中所需的材料较少，成本较低；另外，支撑结构与高悬空部的直接连接面积较小，完成高悬空零件的制造后，便于将支撑结构拆除。
[0011]可选地，上述的支撑结构中，过渡支撑部的横截面为梯形，过渡支撑部靠近格栅部的一端的宽度等于格栅部的宽度。
[0012]可选地，上述的支撑结构中，过渡支撑部的横截面为等腰梯形，且等腰梯形的两腰的延伸线的夹角小于60
°
。
[0013]可选地，上述的支撑结构中，过渡支撑部上设置有空腔，且过渡支撑部的壁厚大于1mm。
[0014]可选地，上述的支撑结构中，支撑件为柱体。
[0015]可选地，上述的支撑结构中，相邻的两个支撑件的间距为5mm
‑
6mm。
[0016]可选地，上述的支撑结构中，支撑件的高度为10mm
‑
15mm。
[0017]可选地，上述的支撑结构中，格栅部的格栅杆的横截面为矩形，且格栅杆的横截面的边长大于或等于3mm。
[0018]可选地，上述的支撑结构中，格栅部的格栅杆与水平方向的夹角大于或等于60
°
。
[0019]可选地，上述的支撑结构中，格栅部在水平方向的长度和过渡支撑部在水平方向的长度均大于或等于高悬空部靠近格栅部的一面的长度。
[0020]可选地，上述的支撑结构中，格栅部的格栅杆的相交处为圆角。
[0021]可选地，上述的支撑结构中，直接支撑部还包括：
[0022]多个支撑块，每个支撑块均设置于相邻的两个支撑件之间，并与对应的支撑件固定连接，支撑块与过渡支撑部固定连接。
附图说明
[0023]此处所说明的附图用来提供对本技术的进一步理解，构成本技术的一部分，本技术的示意性实施例及其说明用于解释本技术，并不构成对本技术的不当限定。在附图中：
[0024]图1为一种高悬空零件的结构示意图；
[0025]图2为本技术实施例提供的一种支撑结构及高悬空零件的结构示意图；
[0026]图3为本技术实施例提供的另一种支撑结构及高悬空零件的结构示意图；
[0027]图4为本技术实施例提供的一种支撑结构的格栅部和过渡支撑部的侧视图。
[0028]附图标记：
[0029]1‑
格栅部；2
‑
过渡支撑部；21
‑
空腔；3
‑
直接支撑部；31
‑
支撑件；32
‑
支撑块；4
‑
过渡连接部；5
‑
高悬空部。
具体实施方式
[0030]为了使本技术所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。
[0031]需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。
[0032]此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本技术的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。“若干”的含义是一个或一个以上，除非另有明确具体的限定。
[0033]在本实本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种支撑结构，其特征在于，用于在高悬空零件的激光选区熔化成形过程中支撑高悬空零件的高悬空部，所述支撑结构包括：格栅部，所述格栅部用于设置于所述高悬空部下方，所述格栅部的宽度小于所述高悬空部的宽度；过渡支撑部，所述过渡支撑部用于设置于所述高悬空部和所述格栅部之间并与所述格栅部固定连接，所述过渡支撑部远离所述格栅部的一端的宽度大于或等于所述高悬空部的宽度；直接支撑部，所述直接支撑部包括多个支撑件，每个所述支撑件的一端与所述过渡支撑部固定连接，所述支撑件的另一端用于与所述高悬空部靠近所述直接支撑部的一面的边缘位置固定连接。2.根据权利要求1所述的支撑结构，其特征在于，所述过渡支撑部的横截面为梯形，所述过渡支撑部靠近所述格栅部的一端的宽度等于所述格栅部的宽度。3.根据权利要求2所述的支撑结构，其特征在于，所述过渡支撑部的横截面为等腰梯形，且所述等腰梯形的两腰的延伸线的夹角小于60
°
。4.根据权利要求1所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘叶鹏，李前程，刘乾，李澄，
申请(专利权)人：鑫精合激光科技发展北京有限公司，
类型：新型
国别省市：