[发明专利]一种增材制造方法及其使用粉芯丝的制备方法和装置

权利要求书

1.一种增材制造方法，其特征在于，增材制造过程使用粉芯丝，所述粉芯丝包括金属外皮，金属外皮内包裹有芯部粉末，所述芯部粉末的合金成分跟随增材制造过程中成形路径的每个单元设定的合金成分变化，每个单元设定的合金成分由零件的三维坐标对应的合金成分转换得到；

所述芯部粉末的合金成分跟随粉芯丝的长度改变，粉芯丝的长度和增材制造过程中成形路径相对应；

所述成形路径的一维距离d和粉芯丝长度l之间满足关系式：

其中，V_p为增材制造的成形速度，V_w为送丝速度；

通过式(11)，将C(d)转换为C(l)，所述C(l)为合金成分和粉芯丝长度之间的关系，C(d)为合金成分和增材制造成形路径之间的关系；

所述粉芯丝包括成分编辑段和冗错段，所述成分编辑段的合金成分跟随粉芯丝的长度改变，冗错段中的合金成分为合金主体成分；隔固定长度的成分编辑段为一段冗错段。

2.根据权利要求1所述的一种增材制造方法，其特征在于，合金成分函数C(d)的确定包括以下步骤：

步骤1，建立合金成分和零件模型的三维坐标之间的关系式；

步骤2，根据零件模型的三维坐标，确定零件模型的三维成形路径；

步骤3，将三维成形路径转换为一维成形路径，将三维合金成分函数转换为一维合金成分函数C(d)。

3.根据权利要求2所述的一种增材制造方法，其特征在于，步骤1中，所述合金成分零件模型三维坐标的集合表达式为：

Q＝{x,y,z,C|x,y,z为零件模型的三维坐标，C为该坐标下对应的成分} (1)；

步骤2中，所述三维成形路径的计算公式为：

P₃＝{x(t),y(t),z(t)|x(t),y(t),z(t)为t时刻的路径点空间坐标，t为成形时间}(2)。

4.根据权利要求2所述的一种增材制造方法，其特征在于，步骤3中，三维成形路径和一维成形路径距离的转换关系式为：

其中，d为成形路径的一维距离。

5.根据权利要求1所述的一种增材制造方法，其特征在于，粉芯丝的长度为被拉拔以后的长度，被拉拔后的粉芯丝的合金成分由粉芯丝原始长度对应的粉芯丝的合金成分与拉拔系数相乘得到。