一种形变可逆的应力与磁场双向激励4D打印方法技术

本发明专利技术涉及一种形变可逆的应力与磁场双向激励4D打印方法，属于增材制造技术领域。基于磁致伸缩材料，首先通过编程工艺参数来实现样件不同空间位置内应力分布的可控预设，然后将打印完毕的样件依次经过热处理应力释放与磁场处理实现可控的双向激励形变，且通过预先对内应力的控制使样件经过磁场激励后变为最初形态，最终通过磁场的施加与否实现两个形态之间的可逆切换，得到形变可逆的磁致伸缩4D打印零件。本发明专利技术采用应力与磁场双向激励的方式实现磁致伸缩材料的4D打印且可通过磁场可逆切换零件形态，可用于提高磁致伸缩成型零件应用性与灵活性，放大磁致伸缩效应，并扩展4D打印的驱动方式，提高其可变性与应用价值。提高其可变性与应用价值。提高其可变性与应用价值。

【技术实现步骤摘要】
一种形变可逆的应力与磁场双向激励4D打印方法


[0001]本专利技术属于增材制造
，尤其涉及一种形变可逆的应力与磁场双向激励4D打印方法。

技术介绍

[0002]选区激光熔化(SLM)3D打印技术是一种快速成型技术，使用受控激光根据零件切片CAD中的几何信息，精确地熔化选定的粉末区域，然后加入粉末层，重复此过程，直到零件制造完成。该技术具有生产尺寸精度高、表面光滑的优点，可直接生产具有孔隙结构、内部管网等复杂结构的镍钛零件，可以加工个性化小体积复杂零件。广泛应用于航空航天，机器人，自动化技术等领域。
[0003]磁致伸缩材料是指在磁场作用下，其长度发生变化，可发生位移而做功或在交变磁场作用可发生反复伸张与缩短，从而产生振动或声波,实现将电磁能转换成机械能或声能，相反也可以将机械能转换成电磁能。它是重要的能量与信息转换功能材料，在水声换能器技术，电声换能器技术、海洋探测与开发技术、微位移驱动、减振与防振、减噪与防噪系统、智能机翼、机器人、自动化技术、燃油喷射技术、阀门、泵、波动采油等高
有广泛的应用前景，当前的磁致伸缩零件通常本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种形变可逆的应力与磁场双向激励4D打印方法，其特征在于，包括下列步骤：步骤1、选择磁致伸缩合金粉末作为打印原材料，采用选区激光熔化(SLM)3D打印方法；步骤2、采用三维建模软件根据应力需求完成成型零件的宏微观结构建模；步骤3、将零件的三维模型文件以STL格式输入到选区激光熔化3D打印制造系统；步骤4、启动选区激光熔化3D打印制造系统，在系统内对打印工艺参数的变化进行有序编程，实现样件不同空间位置内部应力的可控预设，为其之后应力与磁场的双向激励提供依据，设计的打印工艺参数的变化控制在一定范围内：激光功率控制在50
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450W，扫描速度控制在200
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1600mm/s，扫描间距控制在0.3
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0.7μm，打印层厚控制在20
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40μm，成型基板温度控制在40
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60℃，成型室温度控制在70
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80℃，打印角度控制在0
‑
90
°
；步骤5、利用选区激光熔化3D打印制造系统进行磁致伸缩材料零件的成型，根据三维模型切片处理的层轮廓信息，成型缸做Z方向运动，激光作XY方向运动，刮粉刀作来回运动，铺粉成型完一层后，成型缸下降一个层厚的高度，再进行下一层粉末的成型，如此成型叠加，直至最后成型出零件三维模型，在打印过程中样件受不同参数的影响会在其各个部位产生不同的预设应力；步骤6、在样件打印完毕之后置于管式炉内进行退火处理，炉内气氛Ar
‑
4％H2，工作气压为0.4Pa，加热时以200℃/h的速率从室温加热至820℃，冷却时使用100℃/h的冷却速度，直到达到500℃，然后让样品在炉中冷却至室温，热处理后样件因打印参数分布的不同而产生的预设...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴文征，周怿明，李桂伟，刘庆萍，郑奥都，李旗，孙浩岚，聂玉海，滕金源，赵继，任露泉，
申请(专利权)人：吉林大学，
类型：发明
国别省市：