一种兼具优异力学性能和功能性的梯度多孔结构及其LPBF自适应输入制造方法技术

本发明专利技术涉及激光粉末床熔融增材制造的多孔结构，具体涉及一种兼具优异力学性能和功能性的梯度多孔结构及其LPBF自适应输入制造方法。该方法利用Grasshopper参数化设计软件定义了梯度多孔结构的基本几何参数和梯度特性。通过软件自带的grasshopper插件生成具有兼具优异力学性能和功能性的梯度多孔结构，实现了从实心到多孔的平滑过渡。采用LPBF技术并结合角度分区策略，对梯度多孔结构进行逐层熔化，在优化工艺参数的基础上对梯度多孔结构根据支柱悬垂角度进行了分区，将优化的工艺参数应用于所分区域的模型，使得不同角度悬垂支柱的每一层扫描都处于合适的激光参数输入，有效解决LPBF过程中由热积累引起的变形和孔隙率高问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及激光粉末床熔融增材制造领域，具体涉及一种兼具优异力学性能和功能性的梯度多孔结构及其lpbf自适应输入制造方法。

技术介绍

1、多孔结构由于具有轻量化、良好的隔热性能、高吸波减震能力、良好的骨整合能力被广泛应用于精密零部件、航空航天和医疗植入体领域。然而，随着孔隙率的增加，多孔结构的力学性能会有所降低，尤其是结构设计不合理时会造成较大的应力集中，导致提前断裂失效。为了解决这一问题，多孔结构的宏观梯度变化被设计并引入制备，其中，梯度的含义涉及到孔型变化、孔隙率变化、和尺寸变化等方面，且梯度结构通常具有不同于均匀结构的力学变形行为，并能符合不同应用场景下对多孔结构功能性的要求。

2、通过激光粉末床熔融(laser powder bed fusion，lpbf)3d打印方法可以完成梯度多孔结构的高精度制备，但是对于微细的多孔结构的制备在3d打印方面仍是难题。在快速熔化和冷却过程中，复杂的多孔结构会产生较大的热应力，连接节点在制造过程中横截面的快速变化会导致熔池不稳定，从而在熔化过程中产生飞溅，进而产生气孔，孔隙量较多。当多孔结构支柱处于悬本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种兼具优异力学性能和功能性的梯度多孔结构的LPBF自适应输入制造方法，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种兼具优异力学性能和功能性的梯度多孔结构的LPBF自适应输入制造方法，其特征在于，成形杆设计中，先模拟拱形底座，在所述拱形底座上按弯曲度划分六个区域，每个区域分别对应一个区域的杆径倾斜度范围，在每个区域中选取性能最优的杆径倾斜度。

3.根据权利要求2所述的一种兼具优异力学性能和功能性的梯度多孔结构的LPBF自适应输入制造方法，其特征在于，所述拱形底座为四分之一圆环构型。

4.根据权利要求1所述的一种兼具优异力学性能和功能性的梯度多孔结构...

【技术特征摘要】

1.一种兼具优异力学性能和功能性的梯度多孔结构的lpbf自适应输入制造方法，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种兼具优异力学性能和功能性的梯度多孔结构的lpbf自适应输入制造方法，其特征在于，成形杆设计中，先模拟拱形底座，在所述拱形底座上按弯曲度划分六个区域，每个区域分别对应一个区域的杆径倾斜度范围，在每个区域中选取性能最优的杆径倾斜度。

3.根据权利要求2所述的一种兼具优异力学性能和功能性的梯度多孔结构的lpbf自适应输入制造方法，其特征在于，所述拱形底座为四分之一圆环构型。

4.根据权利要求1所述的一种兼具优异力学性能和功能性的梯度多...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨洋，莫永兰，郑礼冶，李晟，曾文浩，王成勇，
申请(专利权)人：广东工业大学，
类型：发明
国别省市：