[实用新型]一种基于快速成型技术制造零部件的系统

说明书

本实用新型公开一种基于快速成型技术制造零部件的系统，包括建模单元、有限元分析单元、切片单元、3D打印单元、分离单元、材料特性分析单元、激光熔化测试单元和热处理试验单元。使用本实用新型的系统，保证了零部件的使用寿命，降低制造成本和产品报废率，缩短制造周期，在成功抑制热裂纹的同时，SLM成型效率大幅提升，也大大提高了零部件的加工精度和零部件的强度，确保零部件具有良好的综合性能。

技术领域

本发明涉及先进制造领域，尤其涉及一种基于快速成型技术制造零部件的系统。

背景技术

在电气设备维护检修作业中，由于存在大量磨损、寿命周期失效或损坏的零部件。由于厂家已不再生产该型号设备，无法提供部件更换和维护，而只能更换整个模块或者导致整套设备待修、提前结束设备使用的问题。同时，还存在紧急需要某种备\配件（如末屏盖、GIS取气口、取油口等），但采购周期长，而无法及时更换或使用的问题。在生产一线，检修人员存在自行创新和设计改进工作器具的需求，若采用传统生产方法，开模铸造，存在批量少，成本高的问题，造成单件或少量设计的工具几乎无法实现。3D打印作为一项前沿性的先进制造技术，已经成为全球新一轮科技革命和产业革命的重要推动力。然而，常规3D打印不仅成本很贵，且打印出的材质机械性能差，无法经久耐用。而快速成型技术是通过连续的物理层叠加，逐层增加材料来生成三维实体。与传统的去除材料加工技术不同，因此又称为添加制造（AM，Additive Manufacturing），是制造业领域正在迅速发展的一项新兴技术，被称为“具有工业革命意义的制造技术”。

发明内容

有鉴于此，本实用新型的目的在于，提供一种基于快速成型技术制造零部件的系统，其制造工时短，成本低，且强度和韧性优良。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：

一种基于快速成型技术制造零部件的系统，包括建模单元、有限元分析单元、切片单元、3D打印单元、分离单元、锻造处理单元、热处理单元和光饰处理单元，所述建模单元用于根据用户要求通过3D软件为待打印的零部件建立3D模型，所述有限元分析单元是运用有限元技术对所述3D模型进行应力分析及疲劳分析，所述切片单元用于将所述 3D 模型进行切片处理，获得所述 3D 模型的逐层截面，所述3D打印单元用于根据所述 3D 模型的逐层截面，利用激光选区熔化成型技术进行逐层打印成型，所述分离单元用于将打印成型的物体从打印平台上分离，所述锻造处理单元用于对所述零部件进行锻造处理，所述热处理单元用于对所述零部件进行热处理，所述光饰处理单元用于对所述零部件进行光饰处理。

优选的，所述切片的厚度为0.01mm~0.03mm。

优选的，所述切片的厚度为0.02mm。

优选的，所述3D打印单元在打印成型过程中添加微量元素。

优选的，所述微量元素是通过超声共振渗透技术添加。

优选的，所述微量元素为钛。

优选的，所述锻造处理采用微分锻造技术。

优选的，所述热处理包括淬火和时效。

优选的，所述时效为人工时效。

优选的，所述光饰处理包括粗振、打磨和细振。

本实用新型的益处在于：

（1）以较低的成本满足用户的个性化需求，且效率大大提高。

（2）运用有限元技术，保证了零部件的使用寿命，降低制造成本和产品报废率，缩短制造周期。

（3）运用激光选区熔化成型技术，大大提高了零部件的加工精度。

（4）采用超声共振渗透技术添加微量元素，在成功抑制热裂纹的同时，SLM成型效率大幅提升。