一种复杂点阵与实体交互结构变参数增材制造成形方法技术

本发明专利技术提供一种复杂点阵与实体交互结构变参数增材制造成形工艺方法，包括步骤：获取产品结构特性模型；基于所述结构特征对产品进行模型拆分，针对不同分体结构的特点，进行结构独立拆分，将其分为三部分：功能实体部分、点阵轻量化结构部分以及实体连接支点部分；针对各部分分别设置激光参数、依次成形。本发明专利技术通过依据产品结构特征将其分为功能实体部分、点阵轻量化部分及实体连接支点部分，针对不同分体结构的结构特点，采用结构独立拆分、打印参数独立适配、同时接触烧结拟合成形的工艺方法，解决复杂结构成形参数难以统一适配的问题。题。题。

【技术实现步骤摘要】
一种复杂点阵与实体交互结构变参数增材制造成形方法


[0001]本专利技术涉及激光增材制造
，具体涉及复杂点阵与实体交互结构变参数增材制造成形方法。

技术介绍

[0002]激光增材制造技术(Laser Additive Manufacturing，LAM)是一种新型的制造技术，它通过激光束加热金属粉末或粘合剂，依据三维模型设计从而逐层堆积成零件。该技术具有无模具、高效率、精度高等优势，可以用于生产复杂形状的结构和特殊材料的零件。
[0003]公开号为CN109848410A的专利技术创造公开一种高自由度复杂结构零件的增材制造辅助方法及装置，方法包括：设计并优化零件结构，生成对应的三维实体模型；针对零件的结构和形状，建立适合的三维空间定位支撑结构；将零件、三维空间定位支撑结构共同作为待加工对象，以设定的加工参数对原料粉末逐层加工成为致密实体，得到三维空间定位支撑结构和零件组成的共同体；去除共同体上的三维空间定位支撑结构，获得零件。该申请还提供了具有广泛适用性的三维空间定位支撑结构。
[0004]但是，随着粉末床增材制造技术的快速发展，受限于复杂结构成形参数难以统一适配，打印过程中经常存在由于不同类型结构之间参数不适配，极易发生凸起刮断损坏刮刀，最终导致打印产品报废的问题，这些问题严重阻碍了粉末床增材制造技术朝着复杂结构高质量成形方向的发展速度。因此，研究出一种能够适应复杂点阵与实体交互结构变参数增材制造成形工艺方法是目前需要解决地重要问题之一。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，本专利技术的目的在于，提出复杂点阵与实体交互结构变参数增材制造成形工艺方法，通过依据产品结构特征将其分为功能实体部分、点阵轻量化部分及实体连接支点部分，针对不同分体结构的结构特点，采用结构独立拆分、打印参数独立适配、同时接触烧结拟合成形的工艺方法，解决复杂结构成形参数难以统一适配的问题。
[0006]基于上述目的，本专利技术提供了一种复杂点阵与实体交互结构变参数增材制造成形方法，包括步骤：
[0007]获取产品结构特性模型；
[0008]基于所述结构特征对模型进行分段式拆分；针对不同分体结构的特点，进行结构独立拆分，将所述模型分为三部分：功能实体部分、点阵轻量化结构部分、实体连接支点部分；
[0009]针对各部分分别设置独立激光参数、并依次成形。
[0010]在一些实施例中，对所述功能实体部分设置常规实体成形参数，进行激光扫描填充，成型实体部分。
[0011]在一些实施例中，对所述点阵轻量化结构部分，其成形参数比功能实体部分激光功率低50
‑
100W，对所述点阵轻量化结构部分不进行轮廓扫描，成形点阵轻量化结构部分。
[0012]在一些实施例中，对实体连接支点部分，采用功能实体部分同激光功率填充参数，不进行扫描轮廓，成形实体连接支点部分。
[0013]在一些实施例中，对功能实体部分、点阵轻量化结构部分、实体连接支点部分间各部分交界处局部交叠。
[0014]在一些实施例中，所述参数包括：填充速度、轮廓速度、填充功率、轮廓功率、填充间距、扫描顺序。
[0015]在一些实施例中，所述功能实体部分、点阵轻量化结构部分、实体连接支点部分，各部分接触位置嵌入式结合。
[0016]在一些实施例中，所述扫描顺序包括：扫描支撑、填充、扫描轮廓。
[0017]工作原理
[0018]激光增材制造技术原理为，先制造出独立的小块再组合成所需的零件。具体是将一种物质沉淀在另一种物质上，使思计算机个助设计(CAD)软件构造3模型，再将该模型传递给计算机辅助制造(CAM)软件，转换成机器可以读取的格式，最终连接到激光增材制造机床上进行打印。激光增材制造机床利用激光束来熔化或烧结金属粉末，从而形成一个固定形状的金属层，接着再在其上面加过一层新的金属层，直到制造出所需的形状。
[0019]本申请针对复杂点阵与实体交互结构的产品，依据产品结构特征将其分为功能实体部分、点阵轻量化部分及实体连接支点部分，针对不同分体结构的结构特点，采用结构独立拆分、打印参数独立适配、同时接触烧结拟合成形的工艺方法，解决复杂结构成形参数难以统一适配的问题。
[0020]有益效果：本专利技术所述的复杂点阵与实体交互结构变参数增材制造成形方法，与现有技术相比，具有以下优点：
[0021]1.本专利技术提供的复杂点阵与实体交互结构变参数增材制造成形工艺方法，通过依据产品结构特征将其分为功能实体部分、点阵轻量化部分及实体连接支点部分，针对不同分体结构的结构特点，采用结构独立拆分、打印参数独立适配、同时接触烧结拟合成形的工艺方法，解决复杂结构成形参数难以统一适配的问题；
[0022]2.本专利技术复杂点阵与实体交互结构变参数增材制造成形工艺方法，通过在模型布局中，单独设置各部分交界处局部交叠，提高结合位置成形致密性，解决了个部分结合边界存在结合冶金不紧凑、致密性差的问题；
[0023]3.本专利技术实体连接支点部分采用实体同激光功率填充参数，禁止进行扫描轮廓，避免局部结构重复扫描能量过于集中，导致形成结构烧结凸点，损坏刮刀；
[0024]4.本专利技术对点阵轻量化结构部分单独降低激光功率及禁止进行轮廓扫描的方法，有效避免结构发生大量凸起，刮断的现象，实现复杂点阵结构高质量成形。
附图说明
[0025]在图中：
[0026]图1是本专利技术实施例的方案流程图；
[0027]图2是本专利技术实施例结构拆分原理图；
[0028]图3是本专利技术实施例各独立结构接触位置嵌入式结合结构示意图；
[0029]图4
‑
a是现有技术效果图、图4
‑
b是本专利技术实施例效果图；
[0030]其中，1.功能实体部分、2.点阵轻量化结构、3.实体连接支点、4.局部交叠。
具体实施方式
[0031]下面结合附图，进一步阐明本专利技术。
[0032]如图1所示的一种复杂点阵与实体交互结构变参数增材制造成形方法的方案流程，具体为包括步骤：
[0033]获取产品结构特性模型；所述产品模型包括各个部分所占的比重、形状、位置等，以及各个部分相互间关系的总和。
[0034]基于所述结构特征对模型进行分段式拆分；针对不同分体结构的特点，进行结构独立拆分，将所述模型分为三部分：功能实体部分、点阵轻量化结构部分、实体连接支点部分；
[0035]针对各部分分别设置独立激光参数、并依次成形。所述参数包括：填充速度、轮廓速度、填充功率、轮廓功率、填充间距、扫描顺序。
[0036]在一些实施例中，对所述功能实体部分1设置常规实体成形参数，进行激光扫描填充，成型实体部分1；
[0037]对所述点阵轻量化结构部分2，其成形参数比功能实体部分激光功率低50
‑
100W，对所述点阵轻量化结构部分不进行轮廓扫描，成形点阵轻量化结构部分2。
[0038]对实体连接支点部分3，采用本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种复杂点阵与实体交互结构变参数增材制造成形方法，其特征在于，包括步骤：获取产品结构特性模型；基于所述结构特征对模型进行分段式拆分；针对不同分体结构的特点，进行结构独立拆分，将所述模型分为三部分：功能实体部分、点阵轻量化结构部分、实体连接支点部分；针对各部分分别设置独立激光参数、并依次成形。2.根据权利要求1所述的一种复杂点阵与实体交互结构变参数增材制造成形方法，其特征在于，对所述功能实体部分设置常规实体成形参数，进行激光扫描填充，成型实体部分。3.根据权利要求1所述的一种复杂点阵与实体交互结构变参数增材制造成形方法，其特征在于，对所述点阵轻量化结构部分，其成形参数比功能实体部分激光功率低50
‑
100W，对所述点阵轻量化结构部分不进行轮廓扫描，成形点阵轻量化结构部分。4.根据权利要求1所述的一种复杂点阵与实体交互结构变...

【专利技术属性】
技术研发人员：邢月华，唱丽丽，邢飞，石拓，
申请(专利权)人：苏州中科煜宸激光智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：