[发明专利]变形回复快速响应的镍钛合金构件的4D成形方法及产品有效
| 申请号： | 202011361415.3 | 申请日： | 2020-11-27 |
| 公开（公告）号： | CN112475319B | 公开（公告）日： | 2021-08-03 |
| 发明（设计）人： | 宋波;魏帅帅;范军翔;史玉升 | 申请（专利权）人： | 华中科技大学 |
| 主分类号： | B22F10/28 | 分类号： | B22F10/28;B22F10/34;B33Y10/00;B33Y50/02 |
| 代理公司： | 华中科技大学专利中心 42201 | 代理人： | 孔娜;李智 |
| 地址： | 430074 湖北*** | 国省代码： | 湖北;42 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 变形 回复 快速 响应 钛合金 构件 成形 方法 产品 | ||
1.一种变形回复快速响应的镍钛合金构件的4D成形方法，其特征在于，该方法包括下列步骤：
S1对于待成形构件，确定其变形量和变形回复速度要求；采用三周期极小曲面构建两个相对密度不同的点阵结构SA和SB，将该点阵结构SA和SB进行布尔求差运算，以此去除点阵结构中内部相同的部分，获得壳体点阵结构；
S2调整所述点阵结构SA和SB的参数，直至求差后的所述壳体点阵结构的变形量和变形回复速度满足所述待成形构件的变形量和变形回复速度要求，当前的壳体点阵结构即为待成形构件的三维模型；
S3将所述待成形构件的三维模型进行切片获得多个切片层，以镍钛形状记忆合金粉末为原材料，采用激光选区熔化逐层打印每个切片层，以此获得所需的待成形构件。
2.如权利要求1所述的一种变形回复快速响应的镍钛合金构件的4D成形方法，其特征在于，在步骤S1中，所述点阵结构SA的相对密度范围为10％～50％，所述点阵结构SB的相对密度范围为5％～40％，点阵结构SA的相对密度大于点阵结构SB的相对密度。
3.如权利要求1所述的一种变形回复快速响应的镍钛合金构件的4D成形方法，其特征在于，在步骤S1中，所述三周期极小曲面为Diamond或Gyroid极小曲面构型。
4.如权利要求1所述的一种变形回复快速响应的镍钛合金构件的4D成形方法，其特征在于，在步骤S1中，所述点阵结构SA和SB的构建采用隐式方程建模的方法。
5.如权利要求1所述的一种变形回复快速响应的镍钛合金构件的4D成形方法，其特征在于，在步骤S2中，所述调整点阵结构SA和SB的参数包括调整其三维尺寸和相对密度。
6.如权利要求1所述的一种变形回复快速响应的镍钛合金构件的4D成形方法，其特征在于，在步骤S3中，所述镍钛形状记忆合金粉末为气雾化预合金粉末，材料组成为Ni含量50at％～55at％，余量为Ti；所述激光选区熔化的打印速度为300mm/s～600mm/s，激光功率为70W～130W，扫描间距为80～100μm。
7.一种权利要求1-6任一项所述的4D成形方法获得产品，其特征在于，该产品的可回复变形量不小于30％。
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