[发明专利]一种基于3D打印技术的涡轮钻具转子及其制备方法

权利要求书

1.一种基于3D打印技术的涡轮钻具转子，其特征在于，包括主轴和沿所述主轴外壁圆周等高均匀分布的若干叶轮；若干所述叶轮内部均为点阵多孔结构，并与所述主轴采用3D打印技术一体成型。

2.如权利要求1所述的一种基于3D打印技术的涡轮钻具转子，其特征在于，所述点阵多孔结构的拓扑形态包括四面体孔穴单元、中空结构单元或棱体结构单元。

3.如权利要求1所述的一种基于3D打印技术的涡轮钻具转子，其特征在于，所述叶轮的数量为16个。

4.如权利要求1所述的一种基于3D打印技术的涡轮钻具转子，其特征在于，所述主轴和若干叶轮均由S136不锈钢材料制成。

5.一种基于3D打印技术的涡轮钻具转子的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1.通过Magics软件建立涡轮钻具转子的三维模型，将三维模型进行切片分层处理，并将其转为STL格式数据导入3D打印设备的操作系统中；

S2.将S136不锈钢粉末装入3D打印设备的送粉系统内，S136不锈钢粉末通过送粉系统和铺粉系统均匀铺在成形工作腔的基板上；

S3.设定成形工艺参数；

S4.向成形工作腔内通入惰性气体，排出成形工作腔内的其他气体；

S5.高能激光束依据步骤S1中工作层的分层数据，融化成形工作腔的基板上凝固粉末形成单层；

S6.重复步骤S5，直至涡轮钻具转子最终成形。

6.如权利要求5所述的一种基于3D打印技术的涡轮钻具转子的制备方法，其特征在于，在步骤S2中，所述S136不锈钢粉末的球形度等于或大于99.5％，平均粒径为22μm。

7.如权利要求5所述的一种基于3D打印技术的涡轮钻具转子的制备方法，其特征在于，在步骤S3中，所述工艺参数包括激光功率、激光扫描速度、激光扫描间距、铺粉厚度和基板预热温度。

8.如权利要求7所述的一种基于3D打印技术的涡轮钻具转子的制备方法，其特征在于，所述激光功率为260-300W，所述激光扫描速度为600-800mm/s，所述激光扫描间距为0.1-0.12mm。

9.如权利要求7所述的一种基于3D打印技术的涡轮钻具转子的制备方法，所述铺粉厚度为0.05mm，所述基板预热温度为150-200℃。

10.如权利要求5所述的一种基于3D打印技术的涡轮钻具转子的制备方法，其特征在于，在步骤S4中，使得所述成形工作腔内氧气含量等于或小于200ppm。