一种增材制造工艺的参数确定方法、装置及电子设备制造方法及图纸

本公开公开一种增材制造工艺的参数确定方法、装置及电子设备，涉及增材制造技术领域，以解决现有的研究不能反映增材制造的复杂物理过程的问题。所述增材制造工艺的参数确定方法包括：从增材材料无量纲工艺图的工艺窗口中查找所述目标增材材料的目标无量纲工艺参数。基于所述目标无量纲工艺参数和所述目标增材材料的材料参数确定所述增材制造工艺的多种工艺参数。所述增材材料无量纲工艺图用于表示第一无量纲工艺参数和第二无量纲工艺参数的映射关系该方法用于描述增材制造工艺的热过程，帮助研究人员在早期实验的参数选择上提供指导。指导。指导。

【技术实现步骤摘要】
一种增材制造工艺的参数确定方法、装置及电子设备


[0001]本公开涉及增材制造
，尤其涉及一种增材制造工艺的参数确定方法、装置及电子设备。

技术介绍

[0002]送粉式激光熔化沉积技术是最常用的增材制造方法，其零件的成型质量十分依赖所使用的参数，研究人员期望通过优化工艺参数，来获得尺寸精度高且具备良好微观组织和力学性能的零件。
[0003]但是，目前的研究主要利用激光体积能量密度E(J/mm3)阐述工艺参数对材料微结构或性能的影响，并以此优化工艺参数，涉及的工艺参数量较少，不能真实反映增材制造的复杂物理过程，且各参数相互独立，缺乏关联，可参考意义和重复再现性差，不能很好的帮助研究人员在早期实验的参数选择上提供指导。

技术实现思路

[0004]本公开的目的在于提供一种增材制造工艺的参数确定方法、装置及电子设备，以保证增材制造工艺的各个工艺参数之间相互关联，从而反映增材制造的复杂物理过程。
[0005]为了实现上述目的，本公开提供如下技术方案：
[0006]一种增材制造工艺的参数确定方法，所述增材制造工艺的增材材料为目标增材材料，所述增材制造工艺的参数确定方法包括：
[0007]从增材材料无量纲工艺图的工艺窗口中查找所述目标增材材料的目标无量纲工艺参数。
[0008]基于所述目标无量纲工艺参数和所述目标增材材料的材料参数确定所述增材制造工艺的多种工艺参数。
[0009]所述增材材料无量纲工艺图用于表示第一无量纲工艺参数和第二无量纲工艺参数的映射关系。所述第一无量纲工艺参数为无量纲体能量密度，所述第二无量纲工艺参数为激光扫描间距相对于激光光斑半径的比值，所述第一无量纲工艺参数和所述第二无量纲工艺参数的比值为无量纲等效能量密度，所述目标无量纲工艺参数包括所述增材材料无量纲工艺图中位于所述工艺窗口内的第一目标无量纲参数以及第二目标无量纲参数。
[0010]与现有技术相比，本公开提供的增材制造工艺的参数确定方法中，增材材料无量纲工艺图，用于表示第一无量纲工艺参数和第二无量纲工艺参数的映射关系，第一无量纲工艺参数为无量纲体能量密度，第二无量纲工艺参数为激光扫描间距相对于激光光斑半径的比值，因此，可以从增材材料无量纲工艺图的工艺窗口中查找目标增材材料的目标无量纲工艺参数，进而利用目标无量纲工艺参数和目标增材材料的材料参数确定增材制造工艺的多种工艺参数。可见，本公开在确定增材制造工艺的参数时，可以通过增材材料无量纲工艺图的工艺窗口确定，从而缩小了最佳工艺参数的选择范围，以便于指导研究人员选择工艺参数，有效减小增材制造工艺需要研究的工艺参数量，节省了研究人员前期确定优化工
艺参数的实验成本和周期。
[0011]另外，该增材材料无量纲工艺图用于表示第一无量纲工艺参数和第二无量纲工艺参数的映射关系，第一无量纲工艺参数和第二无量纲工艺参数的比值为无量纲等效能量密度。由于无量纲等效能量密度由材料参数和工艺参数确定，因此，通过无量纲等效能量密度可以理解增材制造工艺加工过程中各个工艺参数间的相互作用，建立增材制造工艺加工过程中各个工艺参数间的关联性，使得通过该方法确定的增材制造工艺的工艺参数可参考性高，可重复再现性高。
[0012]本公开还提供一种增材制造工艺的参数确定装置，所述增材制造工艺的增材材料为目标增材材料，所述增材制造工艺的参数确定装置包括：
[0013]查找模块，用于从增材材料无量纲工艺图的工艺窗口中查找所述目标增材材料的目标无量纲工艺参数。
[0014]确定模块，用于基于所述目标无量纲工艺参数和所述目标增材材料的材料参数确定所述增材制造工艺的多种工艺参数。
[0015]所述无量纲工艺图用于表示第一无量纲工艺参数和第二无量纲工艺参数的映射关系。所述第一无量纲工艺参数为无量纲体能量密度，所述第二无量纲工艺参数为激光扫描间距相对于激光光斑半径的比值，所述第一无量纲工艺参数和所述第二无量纲工艺参数的比值为无量纲等效能量密度，所述目标无量纲工艺参数包括所述增材材料无量纲工艺图中位于所述工艺窗口内的第一目标无量纲参数以及第二目标无量纲参数。
[0016]与现有技术相比，本公开提供的增材制造工艺的参数确定装置的有益效果与上述技术方案所述增材制造工艺的参数确定方法的有益效果相同，此处不做赘述。
[0017]本公开还提供了一种电子设备，该电子设备包括：
[0018]处理器。以及，
[0019]存储程序的存储器。
[0020]其中，所述程序包括指令，所述指令在由所述处理器执行时使所述处理器执行上述的增材制造工艺的参数确定方法。
[0021]与现有技术相比，本公开提供的电子设备的有益效果与上述技术方案所述增材制造工艺的参数确定方法的有益效果相同，此处不做赘述。
[0022]本公开还提供了一种非瞬时计算机可读存储介质，所述非瞬时计算机可读存储介质存储有计算机指令，所述计算机指令用于使所述计算机执行上述的增材制造工艺的参数确定方法。
[0023]与现有技术相比，本公开提供的非瞬时计算机可读存储介质的有益效果与上述技术方案所述增材制造工艺的参数确定方法的有益效果相同，此处不做赘述。
附图说明
[0024]此处所说明的附图用来提供对本公开的进一步理解，构成本公开的一部分，本公开的示意性实施例及其说明用于解释本公开，并不构成对本公开的不当限定。在附图中：
[0025]图1为本公开实施例中增材制造工艺的参数确定方法的流程框图；
[0026]图2为本公开实施例中增材材料无量纲工艺图的确定方法一；
[0027]图3为本公开实施例中增材材料无量纲工艺图的确定方法二；
[0028]图4为本公开实施例中增材材料无量纲工艺图的确定方法三；
[0029]图5为本公开实施例中增材制造工艺的原理图；
[0030]图6为本公开实施例中多种合金材料的增材材料无量纲工艺图；
[0031]图7为本公开实施例中参考工艺参数经过正交设计后构成的增材材料无量纲工艺图；
[0032]图8为本公开实施例中Ti6Al4V试样的制备过程图；
[0033]图9为本公开实施例中单轴拉伸实验中的Ti6Al4V试样尺寸图；
[0034]图10为本公开实施例中Ti6Al4V试样的拉伸结果图；
[0035]图11为本公开实施例中增材材料无量纲工艺图指导的增材制造工艺与其他技术方法制备的Ti6Al4V的拉伸性能图；
[0036]图12为本公开实施例中增材制造工艺的参数确定装置的模块示意性框图；
[0037]图13为本公开实施例中芯片的示意性框图；
[0038]图14为能够用于实现本公开实施例的电子设备的结构框图。
具体实施方式
[0039]为了使本公开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，对本公开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公开，并不用于限定本公开。<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种增材制造工艺的参数确定方法，其特征在于，所述增材制造工艺的增材材料为目标增材材料，所述增材制造工艺的参数确定方法包括：从增材材料无量纲工艺图的工艺窗口中查找所述目标增材材料的目标无量纲工艺参数；基于所述目标无量纲工艺参数和所述目标增材材料的材料参数确定所述增材制造工艺的多种工艺参数；所述增材材料无量纲工艺图用于表示第一无量纲工艺参数和第二无量纲工艺参数的映射关系，所述第一无量纲工艺参数为无量纲体能量密度，所述第二无量纲工艺参数为激光扫描间距相对于激光光斑半径的比值，所述第一无量纲工艺参数和所述第二无量纲工艺参数的比值为无量纲等效能量密度，所述目标无量纲工艺参数包括所述增材材料无量纲工艺图中位于所述工艺窗口内的第一目标无量纲参数以及第二目标无量纲参数。2.根据权利要求1所述的增材制造工艺的参数确定方法，其特征在于，所述增材材料无量纲工艺图对应的增材材料的材料参数与所述目标增材材料的材料参数匹配。3.根据权利要求1所述的增材制造工艺的参数确定方法，其特征在于，所述增材材料无量纲工艺图的确定方法包括：对所述增材制造工艺中增材材料的多组参考工艺参数进行无量纲化，获得多组无量纲参考工艺参数，每组所述无量纲参考工艺参数包括多种无量纲参考工艺参数；基于每组所述无量纲参考工艺参数确定对应的所述第一无量纲工艺参数和所述第二无量纲工艺参数；基于不同组所述无量纲参考工艺参数对应的所述第一无量纲工艺参数和所述第二无量纲工艺参数，确定所述增材材料无量纲工艺图。4.根据权利要求3所述的增材制造工艺的参数确定方法，其特征在于，所述每组参考工艺参数包括基本参考工艺参数和非基本参考工艺参数，所述非基本参考工艺参数由所述基本参考工艺参数确定，所述对所述增材制造工艺中增材材料的多组参考工艺参数进行无量纲化，获得多组无量纲参考工艺参数，每组所述无量纲参考工艺参数包括多种无量纲工艺参数，包括：基于同一组所述参考工艺参数的量纲确定独立量纲的数量；从同一组所述参考工艺参数中获取基本参考工艺参数，所述基本参考工艺参数的数量与所述独立量纲的数量相同；基于所述基本参考工艺参数对每组所述无量纲参考工艺参数所含有的非基本参考工艺参数进行无量纲化，获得对应的所述无量纲参考工艺参数。5.根据权利要求3所述的增材制造工艺的参数确定方法，其特征在于，所述多组参考工艺参数为正交试验确定的多种正交试验策略的工艺参数，所述增材材料无量纲工艺图的确定方法还包括：基于所述增材材料无量纲工艺图中所述映射关系的图形化表示的分布密度，确定所述增材材料无量纲工艺图的工艺窗口；在所述增材材料无量纲工艺图的工艺窗口的范围内确定多种所述正交试验策略的工艺参数；利用多种所述正交试验策略的工艺参数更新多组参考工艺参数。
6.根据权利要求5所述的增材制造工艺的参数确定方法，其特征在于，同一增材材料的不同...

【专利技术属性】
技术研发人员：候静宇，朱宇，
申请(专利权)人：中国航空发动机研究院，
类型：发明
国别省市：