一种金属粉末熔融成形高温合金变形的预测和补偿方法技术

技术编号:41839097 阅读:39 留言:0更新日期:2024-06-27 18:20
本发明专利技术涉及一种金属粉末熔融成形高温合金变形的预测和补偿方法,包括:确定3D打印的工艺参数、打印所用材料的属性和有限元分析参数;根据待打印零件的形状和有限元分析参数,在三维建模软件中创建有限元模型,并导入有限元软件中,通过热分析模块,根据有限元模型最薄处的尺寸划分网格;根据打印的工艺参数,对划分后的有限元模型进行变形场和应力场的计算,从而确定零件最大变形出现的位置和最大变形值;根据最大变形值,判断是否满足预设的变形要求,若否,则计算出变形补偿因子和各向异性应变系数,对有限元模型进行调整,并返回进行变形场、应力场计算。与现有技术相比,本发明专利技术具有有效提高了质量,灵活性较高等优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及3d打印,尤其是涉及一种金属粉末熔融成形高温合金变形的预测和补偿方法


技术介绍

1、3d打印技术是最近几十年逐渐发展起来的一项先进制造技术,通过“离散-堆积”加工从而获得三维立体实物,其中金属粉末床熔融技术近年来备受关注,其利用高能激光束为热源,根据切片信息选择性地逐层熔化粉床,以制造出具有复杂形状的三维零件。相比于传统的加工方法,金属粉末床熔融成形技术无需模具,成形性能好,在高精度复杂零件加工方面具有不可替代的优势。其中金属粉末床熔融技术的主要挑战之一是减轻材料在成形过程中产生的残余应力而引起的变形。目前最常见的方法之一是通过实验不断优化工艺参数,得到最佳工艺参数,减少残余应力的产生。此外,在成形过程中提高基板的预热温度,以降低热梯度并产生较低水平的残余应力。当然还可以使用最佳的扫描策略,因为扫描策略会由于组件相对于构建方向的刚度方向的变化而影响残余应力的生成。上述提到的几种方法都旨在控制零件成形过程中产生的变形,当然这些方法是有效的,对零件在成形过程中产生的变形起到了很好的抑制作用,在一定程度起到了减小变形的作用。</p>

2、然而本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种金属粉末熔融成形高温合金变形的预测和补偿方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种金属粉末熔融成形高温合金变形的预测和补偿方法,其特征在于,所述3D打印的工艺参数包括激光功率、扫描速度、层厚、激光光斑直径、相位初始角度、层间相位旋转角度、扫描间距和带宽度。

3.根据权利要求1所述的一种金属粉末熔融成形高温合金变形的预测和补偿方法,其特征在于,所述三维建模软件为Solidworks软件、UG软件或PRO-E软件。

4.根据权利要求1所述的一种金属粉末熔融成形高温合金变形的预测和补偿方法,其特征在于,根据有限元模型最薄处的尺寸划...

【技术特征摘要】

1.一种金属粉末熔融成形高温合金变形的预测和补偿方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种金属粉末熔融成形高温合金变形的预测和补偿方法,其特征在于,所述3d打印的工艺参数包括激光功率、扫描速度、层厚、激光光斑直径、相位初始角度、层间相位旋转角度、扫描间距和带宽度。

3.根据权利要求1所述的一种金属粉末熔融成形高温合金变形的预测和补偿方法,其特征在于,所述三维建模软件为solidworks软件、ug软件或pro-e软件。

4.根据权利要求1所述的一种金属粉末熔融成形高温合金变形的预测和补偿方法,其特征在于,根据有限元模型最薄处的尺寸划分的网格,使得至少有两个网格覆盖在有限元模型最薄处。

5.根据权利要求1所述的一种金属粉末熔融成形高温合金变形的预测和补偿方法,其特征在于,进行应力场的计算过程中,采用非线性模式进行应力计算。

6.根据权利要求1所述的一种金属粉末熔融成形高温合金变形的预测和补偿方法,其特征在于,根据变形分...

【专利技术属性】
技术研发人员:赵小康王占勇王联波
申请(专利权)人:上海应用技术大学
类型:发明
国别省市:

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