[发明专利]通过控制LMD工艺预制熔合不良缺陷的方法

权利要求书

1.一种通过控制LMD工艺来预制熔合不良缺陷的方法，其特征在于，

获得包括成形区和预制缺陷区的模型，所述预制缺陷区具有预设缺陷；

对所述模型进行分层切片处理，对于所述预制缺陷区的每一沉积层，所述预设缺陷具有在垂直方向上的最大尺寸a0，所述垂直方向与LMD工艺的激光扫描方向垂直，其中，a0在区间范围内取值，所述区间范围是期望预制的熔合不良缺陷的特征尺寸的可变范围，所述特征尺寸是熔合不良缺陷在所述垂直方向上的最大尺寸；

对于所述成形区，采用LMD工艺的预定成形工艺参数进行成形；

对于所述预制缺陷区，控制成形工艺参数如下：

对于每一沉积层，a0＜D时，相对于所述成形区，在沉积层内改变成形路径之间的扫描间距及送粉率，借此预制所述熔合不良缺陷；

对于每一沉积层，a0≥D时，相对于所述成形区，在沉积层内降低激光的能量输入，借此预制熔合不良缺陷；

其中，D是激光在所述预制缺陷区的沉积层内的光斑直径。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，

设定a0=(w1+w2)/2；

其中，w1、w2分别是所述区间范围的下限值、上限值。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，

预设期望预制的熔合不良缺陷的位置、形状、数量和尺寸，借此确定具有所述预设缺陷的所述预制缺陷区在所述模型中的位置、形状、数量和尺寸，其中，期望预制的熔合不良缺陷的尺寸包括所述特征尺寸。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，

a0＜D时，所述预制缺陷区在所述沉积层内包括相邻的第k条成形路径和第k+1条成形路径，所述预设缺陷位于所述第k条成形路径和所述第k+1条成形路径之间，在所述预设缺陷的所述垂直方向的第一侧的成形路径依次为，所述第k条成形路径，第k-1条成形路径，第k-2条成形路径，直到第1条成形路径，在所述预设缺陷的所述垂直方向的第二侧的成形路径依次为，所述第k+1条成形路径，第k+2条成形路径，直到最后一条成形路径，其中，k为大于2的任意自然数；

对于所述预制缺陷区，控制成形工艺参数如下：

h(k)=a0+D；

h(k-1)、h(k+1)预设成D的20%-80%，在保持所述预制缺陷区的沉积层的层厚不变的情况下，f(k)、f(k+1)分别根据h(k-1)和h(k+1)设置；

其中，h(k-1)是第k-1条成形路径和第k条成形路径在所述沉积层内的预定位置形成的扫描间距，h(k)是第k条成形路径和第k+1条成形路径在所述沉积层内的所述预定位置形成的扫描间距，h(k+1)是第k+1条成形路径和第k+2条成形路径在所述沉积层内的所述预定位置形成的扫描间距，所述预定位置与所述预设缺陷在所述沉积层内的最大尺寸对应，f(k)是对应第k条成形路径的送粉率，f(k+1)是对应第k+1条成形路径的送粉率。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，

所述第k-1条成形路径和所述第k+2条成形路径位于所述预制缺陷区的沉积层内；

对于所述预制缺陷区，进一步控制成形工艺参数如下：

h(k-2)=a*h(k-1)；

h(k+2)=b*h(k+1)；

f(k-1)=c*f(k)；

f(k+2)=d*f(k+1)；

其中，a、b、c、d为大于1的常数，h(k-2)是第k-2条成形路径和第k-1条成形路径在所述沉积层内的所述预定位置形成的扫描间距，h(k+2)是第k+2条成形路径和第k+3条成形路径在所述沉积层内的所述预定位置形成的扫描间距，f(k-1)是对应第k-1条成形路径的送粉率，f(k+2)是对应第k+2条成形路径的送粉率。

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，

控制成形工艺参数如下：

对于所述预制缺陷区，t0=100-200μm，P0=600-1000W，D=0.8-1mm；

其中，t0为层厚，P0为激光功率。