[发明专利]一种具有点阵冷却结构的导向叶片制备方法

权利要求书

1.一种具有点阵冷却结构的导向叶片制备方法，其特征在于：采用激光选区熔化快速成型技术制备具有点阵结构的导向叶片，点阵结构由点阵单元组成，每个点阵单元由杆件组成，点阵单元呈四面体或金字塔或kagome构型，点阵结构充满导向叶片叶身内腔，制备过程包括以下步骤：

(1)建立具有点阵结构的导向叶片的三维CAD模型；

(2)根据点阵单元中的杆件的方向设计点阵结构导向叶片激光选区熔化成形方向，确保点阵结构中所有杆件与成形面的夹角≥45°，所有杆件均不添加成形辅助支撑；

(3)根据步骤(2)中所确定具有点阵结构的导向叶片成形方向以及导向叶片的结构特点，对导向叶片中不能满足自支撑的部位，添加成形辅助支撑；所述添加成形辅助支撑是指对导向叶片结构中与成形面夹角＜45°的部位添加成形辅助支撑；

(4)在成形方向上对具有点阵结构的导向叶片进行分层切片处理，分割成厚度均匀的切片，切片包括导向叶片的横截面轮廓和加工路径，并将切片信息文件导入激光选区熔化快速成形设备中；

(5)在激光选区熔化快速成形设备的粉末桶内装入合金粉末，并将成形基板置于激光选区熔化成形设备的成形腔内的可升降平台上；

(6)对激光选区熔化成形设备的成形腔中充入高纯氩气；

(7)使用激光选区熔化快速成形设备中的刮粉装置，在成形基板上均匀铺设一层合金粉末；

(8)激光按步骤(4)所设计的加工路径，熔化指定区域的合金粉末，激光扫描到的地方，合金粉末熔化形成熔池，激光离开，熔池迅速凝固得到一层沉积层；制备过程中始终保持激光选区熔化设备中的风扇处于开启状态；

(9)完成步骤(8)后，成形基板下降一个层厚的距离，刮粉装置在步骤(8)中形成的沉积层上，再均匀铺设一层合金粉末；

(10)重复上述步骤(8)和(9)，直到冷却结构导向叶片制备完成，待导向叶片温度降至室温后取出；

(11)若添加了成形辅助支撑，去除成形辅助支撑。

2.根据权利要求1所述的具有点阵冷却结构的导向叶片制备方法，其特征在于：步骤(4)中所述的切片厚度为：0.02～0.05mm。

3.根据权利要求1所述的具有点阵冷却结构的导向叶片制备方法，其特征在于：步骤(5)中所选用的合金粉末呈球形或近球形，直径≤53μm。

4.根据权利要求1所述的具有点阵冷却结构的导向叶片制备方法，其特征在于：步骤(5)中所选用的成形基板为45号钢。

5.根据权利要求1所述的具有点阵冷却结构的导向叶片制备方法，其特征在于：步骤(6)中成形腔中氧含量为：≤20ppm。

6.根据权利要求1所述的具有点阵冷却结构的导向叶片制备方法，其特征在于：步骤(7)中粉末层厚度为：0.02～0.05mm。

7.根据权利要求1所述的具有点阵冷却结构的导向叶片制备方法，其特征在于：步骤(8)中所述激光功率为：100～500W，扫描间距为：0.12mm，光斑直径为：0.1～0.5mm。

8.根据权利要求1所述的具有点阵冷却结构的导向叶片制备方法，其特征在于：步骤(9)中所述成形基板下降高度为：0.02～0.05mm，步骤(9)中粉末层厚度为：0.02～0.05mm。

9.根据权利要求1所述的具有点阵冷却结构的导向叶片制备方法，其特征在于：步骤(11)中所述的支撑去除为手工去除。