[发明专利]一种激光快速成形件的成形方法

说明书

一种激光快速成形件的成形方法，包括S1、建立激光加工工艺参数与熔道参数的关系表格，并从所述表格中选取两组参数，所述两组参数分别为第一参数及第二参数，且每组参数包括激光加工工艺参数以及熔道参数。S2、确定两条熔道的填充路径及扫描方向，其中两个填充路径分别对应外轮廓及内轮廓。S3、使用外轮廓向内轮廓偏置的方式进行激光扫描熔覆，完成本步骤后回到步骤S1重新选取参数。如此，解决了激光快速成形件边缘塌陷的问题，减小了快速成形件的废品率，节约了成本。

技术领域

本发明属于激光熔覆技术领域，具体地说，涉及一种激光快速成形件的成形方法。

背景技术

近年来，为了适应产品变化快、生产周期短的特点，传统的制造技术有了新发展，出现了快速成形技术。它是制造成形技术的革新。传统的方法是将原材料除去多余部分形成零件，而这种方法是将材料逐层积累形成零部件，彻底改变了成形制造技术的设计思想。它的基本原理是：根据零部件的形状首先利用CAD制作三维模形，再通过数据处理将三维模形横截成一系列平面模形，将材料置于容器内，用数控激光机床按照平面模形的形状进行扫描，使光敏聚合物按照激光束路径固化，通过激光束逐层扫描，最终制成各种形面的零件。

然而，在生产实际过程中，成形件存在各式各样的缺陷。例如成形件的边缘会存在塌陷的趋势，影响成形件的成形质量甚至导致成形过程无法继续进行。因此，如何在现有的技术基础上，通过工艺控制方法减小乃至消除这样的缺陷变得刻不容缓。

于现有技术中，申请号为201310303998.8的发明专利公开了一种利用激光边缘切割提高金属熔覆沉积增材制造精度的方法及装置，该方法包括：1)金属熔滴沉积第一层：利用激光对第一层沉积金属的侧面进行切削加工；2)金属熔滴沉积第二层：利用激光对第二层沉积金属的侧面进行切削加工；3)金属熔滴沉积第N层：利用激光对第N层沉积金属的侧面进行切削加工；4)直至金属熔滴沉积完毕并且利用激光对最后一层沉积金属的侧面进行切削加工，以提高金属熔覆沉积的成形精度。本发明采用激光边缘切割的方式能够使加工灵活性高，产品质量稳定，热影响区小，后续加工量小。

在上述方案中，是利用激光边缘切割提高成形精度，需要额外增加工作量，使得生产过程更加复杂。

鉴于上述原因，需要一种激光快速成形件的成形方法，以解决现有技术中存在的问题。

发明内容

为解决现有技术中存在的问题，本发明提供一种激光快速成形件的成形方法。

本发明提供一种激光快速成形件的成形方法，包括以下步骤：

S1、建立激光加工工艺参数与熔道参数的关系表格，并从所述表格中选取两组参数，所述两组参数分别为第一参数及第二参数，且每组参数包括激光加工工艺参数以及熔道参数；

S2、确定两条熔道的填充路径及扫描方向，其中两个填充路径分别对应外轮廓及内轮廓；

S3、使用外轮廓向内轮廓偏置的方式进行激光扫描熔覆，完成本步骤后回到步骤S1重新选取参数。

优选的，偏置扫描方式的扫描路径是沿着截面的轮廓线向实心部分一层偏置一个距离所得的填充路径。

优选的，所述偏置扫描方式的扫描路径，其扫描方向在扫描过程中沿预定设置不断改变。

优选的，所述熔道参数包括熔道的宽度w、高度h及宽高比n，其中第一熔道的高度h1与第二熔道的高度h2满足h1:h2＝3:2。

优选的，第二熔道的宽度w2远大于第一熔道的宽度w1。

优选的，在两组激光加工工艺参数中，第一激光加工工艺参数对应外轮廓，第二激光加工工艺参数对应内轮廓。

优选的，所述外轮廓为最外侧的填充路径，内轮廓为其余的填充路径。