[发明专利]一种一体化3D激光打印多组件制备方法

权利要求书

1.一种一体化3D激光打印多组件制备方法，其中，多组件包括至少2个部件且均适用于增材制造技术，其特征在于，该制备方法包括如下步骤：

1）材料准备阶段：根据多组件金属粉末种类的设计要求，将不同金属粉末按配比使用混粉机进行充分均匀混合，并将混合后的粉末放置在100-200℃的烘干箱中进行烘干1-1.5小时处理；将烘干处理后的金属粉末放置在3D打印机送粉器的粉筒中留作备用，其中金属粉末的粒径为50-300μm；

2）3D打印阶段：在增材制造机床的成形室内，根据多组件的全部部件设计安装时的连接关系，按照“首先摆放相互套嵌的部件、再摆放三维尺寸较大的部件、最后将尺寸较小的部件摆放在剩余空间内的原则”对全部部件进行数模摆放；在摆放时选定各组件的基准面和最佳水平方向；对于相互套嵌的部件确定最小可隔离区域及最小间隔，最小间隔为10-50μm；利用计算机上CAD三维制图软件分别对多组件的全部部件的STL三维模型同时进行切片分层处理，层厚为0.1-5mm；计算机控制系统控制3D打印机的喷头在X、Y、Z三轴上运动，运动轨迹与每个切片分层图形一致；计算机控制系统控制3D打印机送粉器喷头的位置和粉筒的送粉速率和送粉量、启动激光器和惰性气体保护气体供气装置，对切片分层逐层进行激光熔覆沉积成形，完成所有切片分层的激光熔覆成形，形成一体化多组件成形件；

3）成形件后处理阶段：将一体化多组件成形件进行热处理、抛光和机加处理；对于上述已确定最小可隔离区域及最小间隔的相互套嵌的部件，制定其抛光和精密机加处理的工艺流程，以达到用户对零件的加工精度和表面质量的要求。

2.根据权利要求1所述的一种一体化3D激光打印多组件制备方法，其特征在于：所述的激光熔覆时激光器采用CO₂激光器，其中该激光器的具体参数为：功率P=1000-5000W，光斑直径D=2-8mm，扫描速度V=2-3m/min，搭接率为30-40%。

3.根据权利要求1所述的一种一体化3D激光打印多组件制备方法，其特征在于：所述的金属粉末为Fe、Ni、Co、Zn、Al、Cr、Ti中的一种或者组合。

4.根据权利要求1所述的一种一体化3D激光打印多组件制备方法，其特征在于：上述步骤2）中的送粉采用同轴送粉或者非同轴侧向送粉方式。

5.根据权利要求1所述的一种一体化3D激光打印多组件制备方法，其特征在于：在上述步骤3）中，成形件后处理阶段还包括对成形件机械性能检测，其中机械性能包括耐磨性、耐蚀性；在进行热处理、抛光和机加处理时，还设置有与一体化组件成形件相配合的隔离支架。