[发明专利]一种舰船艉轴架电弧熔丝3D打印制造方法及其产品

权利要求书

1.一种舰船艉轴架电弧熔丝3D打印制造方法，其特征在于，该方法包括下列步骤：

(i)艉轴架三维模型的建立及分区

针对作为待加工对象的舰船艉轴架，建立对应的三维模型，并对此三维模型执行针对性的分区处置，其中将整个艉轴毂部分单独划分为第一区域，将连接在该艉轴架上的横臂单独划分为第二区域，同时将连接在该艉轴架上的支撑臂单独划分为第三区域；

(ii)不同分区的特定路径规划设计

对于艉轴毂分区而言，由于其呈现竖直薄壁圆柱体结构，将其采用与该竖直薄壁圆柱体的轴线始终保持垂直且高度逐渐提升的平面切片获得对应的内外轮廓，然后将外轮廓逐渐偏置直至内轮廓，由此得到每一层均为圆环形状的打印路径；

对于横臂分区而言，由于其呈现高度方向上截面形状不断变化的特征，将其进一步分割为多个各自处于同一平面内的多个子区域，并对各个子区域进行切片获得对应的轮廓，然后从各轮廓的边缘逐渐偏置直到轮廓内部被填充完整，由此得到每一层均为矩形形状的打印路径；

对于支撑臂分区而言，由于其呈现整体不处于同一平面内的特征，将其进一步分割为多个各自处于同一平面内的多个子区域，并对各个子区域进行切片获得对应的轮廓，然后从各轮廓的边缘逐渐偏置直到轮廓内部被填充完整，由此同样得到每一层均为矩形形状的打印路径；

(iii)基于电弧熔丝3D打印的最终制造成型

依照步骤(ii)所完成的艉轴毂、横臂及支撑臂的打印路径，采用电弧熔丝增材3D打印工艺进行相应的组合加工，进而获得所需的舰船艉轴架产品。

2.如权利要求1所述的一种舰船艉轴架电弧熔丝3D打印制造方法，其特征在于，对于所述横臂或者支撑臂而言，在其轮廓的边缘逐渐偏置直到轮廓内部被填充完整的过程中，采用沿着所述矩形的长度方向和宽度方向交替填充的方式来执行。

3.如权利要求1或2所述的一种舰船艉轴架电弧熔丝3D打印制造方法，其特征在于，在步骤(iii)中，所述电弧熔丝3D打印工艺的关键工艺参数包括打印电流、打印电压、打印速度和所使用的保护气体。

4.如权利要求3所述的一种舰船艉轴架电弧熔丝3D打印制造方法，其特征在于，上述制造过程中不需要使用任何模具。

5.一种舰船艉轴架产品，其特征在于，其采用如权利要求1-4任意一项所述的方法而制造。