[发明专利]一种增材制造方法及增材制造设备

权利要求书

1.一种增材制造方法，用于制造具有悬空结构的工件，其特征在于，包括：

步骤10：建立工件的工艺模型并确定工件的成形方向；

步骤20：根据工艺模型上悬空结构的位置和数量，以悬空结构的下表面为分割界面，将所述工艺模型从下而上地拆分为多个部分，使得沿成形方向，每个分割界面下方的工艺模型均包括非悬空结构，每个分割界面上方的工艺模型均包括悬空结构；

步骤30：成形所述非悬空结构；

步骤40：在已成形的所述非悬空结构的上表面设置基材，并在所述基材上进行增材制造以形成所述悬空结构；

其中，步骤30和步骤40至少被执行一次，以得到具有至少一个悬空结构的工件。

2.根据权利要求1所述的增材制造方法，其特征在于，所述步骤40包括：

步骤41：在已成形的所述非悬空结构的上表面设置基材；

步骤42：判断所述基材是否完全覆盖待成形的所述悬空结构所在区域，若是，则执行步骤43，若否，则继续执行步骤41；

步骤43：按照成形方向，在所述基材上逐层进行增材制造，直至所述悬空结构成形。

3.根据权利要求1所述的增材制造方法，其特征在于，所述步骤40包括：

步骤41：在已成形的所述非悬空结构的上表面设置基材，并在所述基材上进行第一层的增材制造；

步骤42：判断所述悬空结构的第一层是否已完全成形，若是，则执行步骤43，若否，则继续执行步骤41；

步骤43：按照成形方向，进行下一层的增材制造；

其中，步骤43至少被执行一次，直至所述悬空结构成形。

4.根据权利要求1所述的增材制造方法，其特征在于，所述步骤20中，以每个所述悬空结构的下表面为分割界面对所述工艺模型进行拆分。

5.根据权利要求1所述的增材制造方法，其特征在于，在执行所述步骤40之前，还包括：根据所述悬空结构的尺寸确定所述基材的尺寸。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的增材制造方法，其特征在于，所述基材焊接于已成形的所述非悬空结构的上表面。

7.根据权利要求1-5中任一项所述的增材制造方法，其特征在于，所述基材粘接于已成形的所述非悬空结构的上表面。

8.根据权利要求1-5中任一项所述的增材制造方法，其特征在于，所述基材通过螺钉设置于已成形的所述非悬空结构的上表面。

9.根据权利要求1-5中任一项所述的增材制造方法，其特征在于，用于成形所述非悬空结构及所述悬空结构的原材料的材质与所述基材的材质相同。

10.根据权利要求9所述的增材制造方法，其特征在于，所述原材料和所述基材的材质均为金属。

11.根据权利要求10所述的增材制造方法，其特征在于，在成型所述非悬空结构和所述悬空结构时采用电弧作为增材制造的热源，并采用金属丝作为所述原材料。

12.一种增材制造设备，用于实施如权利要求1-11中任一所述的增材制造方法，其特征在于，包括：

原材料供应单元，用于提供成形工件所需的原材料；

热源，用于提供增材制造所需的热量，以使所述原材料熔化堆积而成形所述工件；以及，

基材供应单元，用于在已成形的所述非悬空结构的上表面设置基材，以使所述基材作为成形所述悬空结构时的支撑部，且所述基材是所述工件的一部分。

13.根据权利要求12所述的增材制造设备，其特征在于，所述基材供应单元包括：

基材切割机构，用于根据所述悬空结构的尺寸裁切所述基材；

搬运机构，用于将裁切后的基材运输至已成形的所述非悬空结构的上表面；以及，

定位机构，用于将所述基材固定于已成形的所述非悬空结构的上表面。