【技术实现步骤摘要】
本申请涉及3d打印，具体而言，涉及一种通过3d打印降低机器人腿表面粗糙度的方法和工件。
技术介绍
1、激光粉末床熔融技术具有成形速度快、成形精度高和能够成形任意复杂结构等特点，因而在金属零部件的高性能、多功能设计和集成制造方面显示出巨大的潜力。然而，尽管这一技术可以实现复杂结构的成形，但其成形零部件的表面粗糙度仍达不到实际应用要求。这一问题在航空、医疗设备和汽车等领域尤为显著，因为这些领域通常对零部件的表面粗糙度要求更高。
2、针对这一问题，目前多采用后处理的方法对零部件表面进行抛光，需要将零部件经过多道工序，包括磨削、打磨、化学抛光等后处理工艺，以达到所需的表面粗糙度。这些后处理工艺虽然可以改善零件表面的粗糙度，但后处理工艺的使用不仅增加了制造成本，还延长了生产周期，降低了生产效率。而且，高端金属零部件通常具有复杂的结构，对于复杂结构的表面粗糙度后处理而言，存在工艺繁琐、加工难度大且成本高等缺点，因此，如何在打印过程中实现零部件表面粗糙度的管控，从而解决打印工件表面粗糙度差的问题值得关注。
技术实现思路
1、本申请提供一种通过3d打印降低机器人腿表面粗糙度的方法和工件。该方法可以降低打印工件的表面粗糙度。
2、具体地，本申请是通过如下技术方案实现的：
3、本申请一方面提供了一种通过3d打印降低机器人腿表面粗糙度的方法，包括：
4、构建待打印样品的三维模型，对所述三维模型进行切片处理，得到多个切片层的轮廓边界，将原料粉末铺设于各个切片
5、先通过第一激光束依次扫描各个所述切片层上的原料粉末进行熔化，凝固后形成样品实体；然后再通过第二激光束扫描所述样品实体位于所述第一激光束最后一次扫描所述切片层的一侧表面进行熔化，凝固后得到用于制备机器人腿的打印工件；所述第二激光束的能量密度大于所述第一激光束的能量密度。
6、可选地，所述第一激光束的能量密度为q，所述第二激光束的能量密度为q，满足q＝(2～18)q。
7、可选地，所述第二激光束的扫描次数为多次，所述第二激光束在相邻两次扫描所述样品实体表面的扫描路径之间的夹角为90°。
8、可选地，所述第一激光束在最后一次扫描所述切片层的扫描路径与所述第二激光束首次扫描所述样品实体表面的扫描路径之间的夹角为90°。
9、可选地，所述第一激光束的曝光时间为70～90μs，所述第二激光束的曝光时间为200～600μs。
10、可选地，所述第一激光束和/或所述第二激光束的功率为200～220w；扫描间距为100～120μm；点距为50～70μm。
11、可选地，所述原料粉末按照重量百分比计包括如下元素：c为0～0.003％，ni为12.5～13％，mn为0～2.00％，s为0～0.01％，p为0～0.02％，cr为17.5～18％，cu为0～0.50％，mo为2.25～2.5％,余量为fe。
12、可选地，所述原料粉末铺设的层厚为40～60μm。
13、本申请另一方面还提供了一种打印工件，由上述任一所述的打印方法打印得到。
14、可选地，所述工件的表面粗糙度sa为1.93～9.93μm。
15、本申请提供的技术方案可以达到以下有益效果：
16、本申请提供了一种通过3d打印降低机器人腿表面粗糙度的方法和工件。该方法先通过第一激光束扫描原料粉末进行熔化形成样品实体，然后再通过第二激光束扫描样品实体位于第一激光束最后一次扫描切片层的一侧表面进行熔化，凝固后得到用于制备机器人腿的打印工件。通过将第二激光束的能量设置为大于第一激光束的能量密度，由此通过第二激光束对样本实体的表面进行烧结，可以使固态表面的残留粉末颗粒、球化颗粒及未能充分流动而产生的表面凸起重新转变为液态，利用高能量密度的第二激光束进行扫描可以加快金属液体的流速，使液态金属得到充分的扩展和延伸，促进工件表面层材料的均匀分布，从而降低工件的表面粗糙度，提升了打印工件的表面质量。
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1.一种通过3D打印降低机器人腿表面粗糙度的方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一激光束的能量密度为q，所述第二激光束的能量密度为Q，满足Q＝(2～18)q。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第二激光束的扫描次数为多次，所述第二激光束在相邻两次扫描所述样品实体表面的扫描路径之间的夹角为90°。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述第一激光束在最后一次扫描所述切片层的扫描路径与所述第二激光束首次扫描所述样品实体表面的扫描路径之间的夹角为90°。
5.根据权利要求1至4任一项所述的方法，其特征在于，所述第一激光束的曝光时间为70～90μs，所述第二激光束的曝光时间为200～600μs。
6.根据权利要求1至4任一项所述的方法，其特征在于，所述第一激光束和/或所述第二激光束的功率为200～220W；扫描间距为100～120μm；点距为50～70μm。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述原料粉末按照重量百分比计包括如下元素：C为0～0.003％
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述原料粉末铺设的层厚为40～60μm。
9.一种工件，其特征在于，由权利要求1至8任一项所述的方法打印得到。
10.根据权利要求9所述的工件，其特征在于，所述工件的表面粗糙度Sa为1.93～9.93μm。
...【技术特征摘要】
1.一种通过3d打印降低机器人腿表面粗糙度的方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一激光束的能量密度为q，所述第二激光束的能量密度为q，满足q＝(2～18)q。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第二激光束的扫描次数为多次，所述第二激光束在相邻两次扫描所述样品实体表面的扫描路径之间的夹角为90°。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述第一激光束在最后一次扫描所述切片层的扫描路径与所述第二激光束首次扫描所述样品实体表面的扫描路径之间的夹角为90°。
5.根据权利要求1至4任一项所述的方法，其特征在于，所述第一激光束的曝光时间为70～90μs，所述第二激光束的曝光时间为200～600μs。
6.根据权利要...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨洋，宋伟，张宇，王赛，聂大明，孔令雨，
申请(专利权)人：之江实验室，
类型：发明
国别省市：
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