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【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于激光选区熔化缺陷改善,具体涉及一种激光选区熔化改善悬垂圆孔翘曲变形的方法。
技术介绍
1、激光选区熔化技术作为近年来获得广泛关注与快速发展的主流增材制造技术,具有成形精度高、组织致密、工序简单等特点,被认为是制造
的又一次重大突破。slm技术基于完全熔化机制,理论上可以成形任意复杂金属零件。但在实际加工中,slm技术目前尚不能高质量的成形具有悬垂特征的零件,且存在表面粗糙度高、易于产生翘曲变形等问题。
2、为了改善悬垂表面的成形质量,一些研究人员采用辅助支撑技术,通过添加支撑保障成形过程的稳定,后续需采用去除支撑、表面打磨或者机加工的方式进行保证悬垂面的形状。然而,对于复杂悬垂结构及内腔悬垂结构,支撑在内部往往难以去除,采用无支撑方式进行打印更有优势。
3、悬垂面难以成形,从微观上来看,是在光斑扫描悬垂表面位置时,成形面的下表面是粉层而非金属实体,从而产生区别于实体结构的热传导、微熔粘附行为等。由于在悬垂面打印时,激光直接作用在粉层上,会在扫描时产生当前层未熔合,熔池的熔深穿透至粉层发生金属粉末粘连,导致翘曲行为的发生。
4、综合分析,激光选区熔化打印悬垂面时会产生翘曲,且在一些内腔结构无法去除支撑,从而需要一种改善悬垂面翘曲变形的方法。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种激光选区熔化改善悬垂圆孔翘曲变形的方法,解决了现有的激光选区熔化打印悬垂面时存在的产生翘曲、表面粗糙度高以及质量差的缺陷。
2、为了
3、本专利技术提供的一种激光选区熔化改善悬垂圆孔翘曲变形的方法,包括以下步骤:
4、步骤1,选取与基体材料相同金属粉末,并将该金属粉末进行真空干燥,得到干燥后的金属粉末;
5、步骤2,在待打印悬垂圆孔的上半圆位置处标记成形面,且在该成形面处添加增量;
6、步骤3,将步骤1中得到的干燥后的金属粉末添加至slm设备中,利用slm设备对步骤2中得到的模型进行打印,得到悬垂圆孔。
7、优选地,步骤1中,将该金属粉末在真空干燥箱内以60℃-120℃温度进行烘干1-4h。
8、优选地,步骤1中,将该金属粉末在真空干燥箱内以80℃温度进行烘干2h。
9、优选地,步骤2中,在待打印悬垂圆孔的上半圆位置处标记成形面,具体方法是:
10、采用magics软件生成待打印悬垂圆孔的模型;
11、在该模型的上半圆位置处标记45°-75°的成形面。
12、优选地,步骤3中,当基材为tc4时,slm设备的工艺参数是:
13、激光功率280w-340w、扫描速度800mm/s-1400mm/s、扫描间距0.08mm-0.12mm、条带宽度4mm-10mm。
14、优选地,步骤3中,当基材为tc4时,slm设备的工艺参数是:
15、激光功率320w、扫描速度1250mm/s、扫描间距0.12mm、条带宽度5mm。
16、优选地,步骤3中,当基材为i n718时,slm设备的工艺参数是:
17、激光功率220w-320w、扫描速度800mm/s-1400mm/s、扫描间距0.08mm-0.12mm、条带宽度4mm-10mm。
18、优选地,步骤3中,当基材为i n718时,slm设备的工艺参数是:
19、激光功率280w、扫描速度1050mm/s、扫描间距0.11mm、条带宽度10mm。
20、优选地,步骤3中,当基材为a l si 10mg时,slm设备的工艺参数是:
21、激光功率280w-380w、扫描速度800mm/s-1800mm/s、扫描间距0.10mm-0.18mm、条带宽度4mm-10mm。
22、优选地,步骤3中,当基材为a l si 10mg时,slm设备的工艺参数是:
23、激光功率370w、扫描速度1400mm/s、扫描间距0.14mm、条带宽度10mm。
24、与现有技术相比,本专利技术的有益效果是:
25、本专利技术提供的一种激光选区熔化改善悬垂圆孔翘曲变形的方法,通过在待打印悬垂圆孔的上半圆位置处标记成形面,且在该成形面处添加增量,以达到不添加支撑打印成型以及减少后处理过程的目的,有效地改善了悬垂圆孔翘曲变形的问题,该方法具有工艺简单方便、实用性强、无需添加支撑、便于推广应用等特点。
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1.一种激光选区熔化改善悬垂圆孔翘曲变形的方法,其特征在于,包括以下步骤:
2.根据权利要求1所述的一种激光选区熔化改善悬垂圆孔翘曲变形的方法,其特征在于,步骤1中,将该金属粉末在真空干燥箱内以60℃-120℃温度进行烘干1-4h。
3.根据权利要求1所述的一种激光选区熔化改善悬垂圆孔翘曲变形的方法,其特征在于,步骤1中,将该金属粉末在真空干燥箱内以80℃温度进行烘干2h。
4.根据权利要求1所述的一种激光选区熔化改善悬垂圆孔翘曲变形的方法,其特征在于,步骤2中,在待打印悬垂圆孔的上半圆位置处标记成形面,具体方法是:
5.根据权利要求1所述的一种激光选区熔化改善悬垂圆孔翘曲变形的方法,其特征在于,步骤3中,当基材为TC4时,SLM设备的工艺参数是:
6.根据权利要求1所述的一种激光选区熔化改善悬垂圆孔翘曲变形的方法,其特征在于,步骤3中,当基材为TC4时,SLM设备的工艺参数是:
7.根据权利要求1所述的一种激光选区熔化改善悬垂圆孔翘曲变形的方法,其特征在于,步骤3中,当基材为IN718时,SLM设备的工艺参
8.根据权利要求1所述的一种激光选区熔化改善悬垂圆孔翘曲变形的方法,其特征在于,步骤3中,当基材为IN718时,SLM设备的工艺参数是:
9.根据权利要求1所述的一种激光选区熔化改善悬垂圆孔翘曲变形的方法,其特征在于,步骤3中,当基材为AlSi 10Mg时,SLM设备的工艺参数是:
10.根据权利要求1所述的一种激光选区熔化改善悬垂圆孔翘曲变形的方法,其特征在于,步骤3中,当基材为AlSi 10Mg时,SLM设备的工艺参数是:激光功率370W、扫描速度1400mm/s、扫描间距0.14mm、条带宽度10mm。
...【技术特征摘要】
1.一种激光选区熔化改善悬垂圆孔翘曲变形的方法,其特征在于,包括以下步骤:
2.根据权利要求1所述的一种激光选区熔化改善悬垂圆孔翘曲变形的方法,其特征在于,步骤1中,将该金属粉末在真空干燥箱内以60℃-120℃温度进行烘干1-4h。
3.根据权利要求1所述的一种激光选区熔化改善悬垂圆孔翘曲变形的方法,其特征在于,步骤1中,将该金属粉末在真空干燥箱内以80℃温度进行烘干2h。
4.根据权利要求1所述的一种激光选区熔化改善悬垂圆孔翘曲变形的方法,其特征在于,步骤2中,在待打印悬垂圆孔的上半圆位置处标记成形面,具体方法是:
5.根据权利要求1所述的一种激光选区熔化改善悬垂圆孔翘曲变形的方法,其特征在于,步骤3中,当基材为tc4时,slm设备的工艺参数是:
6.根据权利要求1所述的一种激光选区熔化改善悬垂圆孔翘曲变...
【专利技术属性】
技术研发人员:卢秉恒,项博涛,穆敏强,方学应,胡含含,赵应恒,党耀杰,
申请(专利权)人:西安增材制造国家研究院有限公司,
类型:发明
国别省市:
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