[发明专利]一种增材制造方法

说明书

本发明属于增材制造技术领域，公开了一种增材制造方法，包括：获取待加工零件于当前粉末层中的二维轮廓信息，并根据二维轮廓信息确定待加工零件于当前粉末层的边缘；根据边缘确定骨架形成区域，骨架形成区域围绕边缘且与边缘之间具有间隔；在进行待加工零件于当前粉末层的成形之前，对骨架形成区域内的粉末层进行扫描固化以形成网状骨架。本发明通过固化出网状骨架，保证粉末层各区域与成形底板之间的连通性，能够将粉末层各区域产生的聚集电荷经网状骨架导入成形底板，从而避免吹粉现象产生，提高粉床的稳定性。通过形成网状骨架，超过95％的粉末在成形过程中不接受高能电子束的直接辐照，粉末重复利用性能大幅提升。

技术领域

本发明涉及增材制造技术领域，尤其涉及一种增材制造方法。

背景技术

增材制造技术(也成为3D打印技术)是利用高能量电子束的可控偏转，实现对金属粉末床中特定区域的辐照，从而实现目标区域的熔化/烧结，获得致密的金属产品的一种技术。

当利用高能量电子束直接辐照粉末床时，松散的粉末床容易出现局部电荷堆积，从而使相邻粉末带同种电荷而产生排斥力。这会破坏粉末床的稳定性，造成粉末的飞散。粉末漂浮于粉末床上方形成的颗粒云会引发一系列问题，包括电子束的激发与传输、真空室的污染、检测信号的干扰等，从而造成成形过程被迫中断。此过程通常被称为“吹粉”。

现有的解决吹粉的手段是：在高能电子束辐照粉末床以实现局部固化的步骤之前，首先利用受控且适当的电子束，针对成形件位置及邻近范围内进行均匀作用，通过调整电子束电流、电子速度、电子束扫描速度以及粉末的电导率，实现粉末床的“假烧结”，以提高粉末颗粒之间的电导率。利用这种解决手段，可以成功地抑制粉末的吹粉问题，但针对整个粉床范围的大面积粉床的整体“假烧结”方式，其存在有成形效率的降低、粉末多次重复使用后性能下降的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种增材制造方法，能够提高成形效率，且粉末重复利用性能可大幅提升。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种增材制造方法，包括：

获取待加工零件于当前粉末层中的二维轮廓信息，并根据所述二维轮廓信息确定所述待加工零件于当前粉末层的边缘；

根据所述边缘确定骨架形成区域，所述骨架形成区域围绕所述边缘且与所述边缘之间具有间隔；

在进行所述待加工零件于当前粉末层的成形之前，对所述骨架形成区域内的粉末层进行扫描固化以形成网状骨架。

作为优选，相邻两层所述网状骨架中，其中一层所述网状骨架相较于另一层所述网状骨架转动预设角度θ。

作为优选，所述预设角度θ为0°-5°。

作为优选，所述网状骨架包括多个网格单元，沿远离所述边缘的方向，所述网格单元的大小逐渐变大。

作为优选，沿远离所述边缘的方向，外侧的所述网格单元的边长为紧邻所述边缘的所述网格单元的边长的1-10倍。

作为优选，紧邻所述边缘的所述网格单元的边长为0.05mm-2mm。

作为优选，所述网格单元呈矩形形状或蜂窝状。

作为优选，所述待加工零件具有内腔时，所述边缘包括内侧边缘和外侧边缘，所述内侧边缘的内侧和所述外侧边缘的外侧均设有所述骨架形成区域。

作为优选，所述网格单元的壁厚不大于0.1mm。

作为优选，所述间隔的数值为0-5mm。