[发明专利]一种用于金属零件的增材制造工艺

说明书

一种用于金属零件的增材制造工艺，包括以下步骤：S101：对预制三维模型进行切片处理；S102：生成三维模型切片各层对应的增材沉积路径；S103：根据三维模型切片各层对应的增材沉积路径生成增材成型路径与激光扫描路径；S104：成型机根据增材成型路径驱动材料箱；S105：材料箱根据增材成型路径释放金属粉末；S106：成型面修正器对金属粉末进行整形；S107：材料回收箱回收剔除的金属粉末；S108：成型面预热器对金属粉末形成的成型面进行预热；S109：若成型面预热完成，激光成型器开启；S110：激光成型器获取激光扫描路径，激光成型器按预设的扫描速度沿着预设的激光扫描路径对预设成型面的金属粉末进行扫描成型；S111：循环步骤S104‑S110，直至零件逐层堆积成型完毕。

技术领域

本发明涉及增材制造领域，特别涉及一种用于金属零件的增材制造工艺。

背景技术

3D打印技术是通过CAD设计数据，采用材料逐层累加的方法制造实体零件的技术，相对于传统的切削加工技术，是一种自下而上的材料累加制造方法。常用于教学、模具、航空航天等邻域的原型或模型制造。

目前，以3D打印为代表的增材制造已成为一项快速成形的主要工艺。可打印金属零件的3D打印技术包括：LOM(分层实体制造)、3DP(三维印刷)、SLS (选择性激光烧结)、SLM(选择性激光熔化)、LSF(激光立体成型)等。LOM成型原理是采用激光器按照CAD分层模型所获得的数据，用激光束将单面涂有热熔胶的薄膜材料的金属箔切割成设计原型某一层的内外轮廓，再通过加热辊加热，使刚切好的一层与下面切好的层面粘接在一起，通过逐层切割、粘合，最后将不需要的材料剥离，得到设计原型。LOM技术的材料利用率率低，制造的金属零件抗拉强度较差，且零件表面有台阶纹理。3DP打印利用喷头喷射的液体粘结剂，粘结铺设在粉床上的金属粉末成形，零件强度很低。

3D打印用于制造承受较大载荷的金属功能零件时，更多地应用SLS、SLM 和LSF技术。SLS主要是利用粉末材料在激光照射下高温烧结的基本原理，通过计算机控制光源定位装置实现精确定位，然后逐层烧结堆积成型。铺粉滚筒先铺一层粉末材料，通过打印设备里的恒温设施将其加热至恰好低于该粉末烧结点的某一温度，接着激光束在粉层上照射，使被照射的粉末温度升至熔化点之上，进行烧结并与下面已制作成形的部分实现黏结。当一个层面完成烧结之后，打印平台下降一个层厚的高度，铺粉滚筒为打印平台铺上新的粉末材料，然后控制激光束再次照射进行烧结，如此循环往复，层层叠加，直至完成整个三维物体的打印工作。由于是使用铺粉方式SLS打印后的金属零件孔隙较多，且往往强度不足，需要在烧结炉中进行二次烧结甚至三次烧结，或者金属熔渗工序，以得到致密且强度较高的金属零件。

发明内容

发明目的：

针对背景技术中提到的技术问题，本发明提供一种用于金属零件的增材制造工艺。

技术方案：

一种用于金属零件的增材制造工艺，包括以下步骤：

S101：获取待成形零件的预制三维模型，对所述预制三维模型进行切片处理；

S102：提取三维模型切片各层的尺寸和形状特点，根据三维模型切片各层的尺寸和形状特点生成三维模型切片各层对应的增材沉积路径；

S103：根据三维模型切片各层对应的增材沉积路径生成增材成型路径与激光扫描路径；

S104：成型机获取增材成型路径，成型机根据增材成型路径驱动材料箱；

S105：成型机的材料箱中存有金属粉末，材料箱根据增材成型路径释放金属粉末；

S106：成型面修正器对金属粉末进行整形，修正金属粉末至预设成型面，成型面修正器将多余的金属粉末剔除；

S107：材料回收箱回收剔除的金属粉末；