[发明专利]三维零件的制造方法

权利要求书

1.一种用于制造三维零件的方法，其特征在于：该方法包括：

对松散的加工粉末进行局部的致密化处理，以形成一个致密化且密封的壳体，该壳体的内部仍容置有松散的加工粉末；及

对该壳体及其内部的加工粉末整体进行致密化处理，以使该壳体内部的加工粉末在致密化的同时与该壳体实现冶金结合，进而形成目标三维零件。

2.如权利要求1所述的方法，其中对松散的加工粉末进行局部的致密化处理的步骤是通过快速成型制造技术实现的。

3.如权利要求2所述的方法，其中该快速成型制造技术为电子束熔炼（Electron beam melting,EBM）技术。

4.如权利要求3所述的方法，其中通过EBM技术对松散的加工粉末进行局部的致密化处理以形成壳体的步骤包括：

a)将一层加工粉末传递至加工台上；

b)基于一个补偿后的三维空间模型对该层加工粉末进行EBM加工；及

c)返回步骤a)，直到该容置有加工粉末的壳体完全加工完为止。

5.如权利要求4所述的方法，其中该补偿后的三维空间模型的计算步骤包括：

A)存储一个原始的三维空间模型，且该原始的三维空间模型与期望加工的目标三维零件的形状相同；

B)分析与该原始的三维空间模型形状相同的该容置有加工粉末的壳体经过后续整体致密化加工后的形状变化；

C)基于上述形状变化计算出该补偿后的三维空间模型；及

D)分析与该补偿后的三维空间模型形状相同的容置有加工粉末的壳体经过后续整体致密化加工后的形状变化，若形状变化后的形状与原始的三维空间模型相同则结束计算，否则返回步骤C)。

6.如权利要求2所述的方法，其中该快速成型制造技术包括选择性激光熔炼（Selective Laser Melting,SLM）技术、直接金属激光熔炼（Direct metal laser melting,DMLM）技术或红外线熔炼（Infrared melting）技术。

7.如权利要求6所述的方法，其中对松散的加工粉末进行局部的致密化处理以形成壳体的步骤包括：

通过快速成型制造技术对加工粉末进行逐层加工，以形成一个包括导气管的壳体且加工后的壳体容置有加工粉末；

通过抽气装置连通该导气管将壳体内部的气体排除；及

当该壳体内的真空度达到预定值后对壳体进行密封处理。

8.如权利要求1所述的方法，其中对松散的加工粉末进行局部的致密化处理的步骤是通过选择性机械及塑性成型（Selectively mechanically and plastically deforming）加工技术实现的。

9.如权利要求8所述的方法，其中该选择性机械及塑性成型加工技术包括捶击（Peening）、抛光（Burnishing）、冷挤压（Cold extrusion）或热挤压（Warm extrusion）。

10.如权利要求1所述的方法，其中对松散的加工粉末进行局部的致密化处理的步骤是通过气动静压锻造（Pneumatic isostatic forging,PIF）技术实现的。

11.如权利要求1所述的方法，其中该容置有加工粉末的壳体的最外层的密度水平大于95%。

12.如权利要求11所述的方法，其中该容置有加工粉末的壳体包括至少两层，且密度水平由外向内逐层降低。

13.如权利要求12所述的方法，其中该容置有加工粉末的壳体除最外层以外的其他层的每一层包括至少两个密度水平不同的部分，且中间部分的密度水平大于两侧部分的密度水平。

14.如权利要求1所述的方法，其中致密化该容置有加工粉末的壳体的步骤进一步包括：在致密化壳体的同时，对其内部的加工粉末同时进行局部的致密化处理，以加工出用于支撑该壳体的支撑结构。

15.如权利要求1-14中任意一项所述的方法，其中对该壳体及其内部的加工粉末整体进行致密化处理的步骤是通过热等静压（Hot isostatic pressing,HIP）技术或PIF技术实现的。