[发明专利]一种增材制造技术制备倾斜面的表面形貌调控方法

说明书

本发明公开了一种增材制造技术制备倾斜面的表面形貌调控方法，包括：根据零件的结构及倾斜面特征建立其三维模型；根据零件的三维模型设置初始制备轮廓；从所述初始制备轮廓中获取预设倾斜面轮廓，并将所述预设倾斜面轮廓向所述初始制备轮廓中心平移预设距离后形成待加工倾斜面轮廓；根据所述待加工倾斜面轮廓在成型仓内制备待成型倾斜面；利用喷涂装置对所述待成型倾斜面进行喷涂处理，直至喷涂的涂层与所述预设倾斜面轮廓重合，并通过表面检测装置对所述涂层进行检测。本发明的目的在于提供一种增材制造技术制备倾斜面的表面形貌调控方法，通过对待成型倾斜面进行喷涂处理，倾斜面涂覆涂层，消除了倾斜面的裂纹与气孔，提高了倾斜面表面质量。

技术领域

本发明涉及增材制造技术领域，具体涉及一种增材制造技术制备倾斜面的表面形貌调控方法。

背景技术

增材制造俗称3D打印，融合了计算机辅助设计、材料加工与成型技术、以数字模型文件为基础，通过软件与数控系统将专用的金属材料、非金属材料以及医用生物材料，按照挤压、烧结、熔融、光固化、喷射等方式逐层堆积，制造出实体物品的制造技术。相对于传统的、对原材料去除－切削、组装的加工模式不同，是一种“自下而上”通过材料累加的制造方法，从无到有。这使得过去受到传统制造方式的约束，而无法实现的复杂结构件制造变为可能。

与传统“减材”制造过程截然相反，增材制造以三维数字模型为基础，将材料通过分层制造、逐层叠加的方式制造三维实体，是集先进制造、智能制造、绿色制造、新材料、精密控制等技术于一体的新技术。增材制造技术从原理上突破了复杂异型构件的技术瓶颈，实现材料微观组织与宏观结构的可控成形，从根本上改变了传统“制造引导设计、制造性优先设计、经验设计”的设计理念，真正意义上实现了“设计引导制造、功能性优先设计、拓扑优化设计”转变，为全产业技术创新、军民深度融合、新兴产业和国防事业的兴起与发展开辟了巨大空间。

目前，专利（CN110696366 B）公布了一种增材制造技术成型倾斜面的表面形貌调控方法，但该方法仅仅可以使不同倾角部分之间的表面粗糙度差异减小，未对倾斜面进行表面处理，在增材制造过程由于快速加热再快速凝固，容易使倾斜面产生裂纹或气孔，影响倾斜面的表面质量。

发明内容

本发明提供一种增材制造技术制备倾斜面的表面形貌调控方法，用以解决现有技术在增材制造过程由于快速加热再快速凝固，容易使倾斜面产生开裂或气孔，影响倾斜面的表面质量的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案，一种增材制造技术制备倾斜面的表面形貌调控方法，包括：

步骤1：根据零件的结构及倾斜面特征建立其三维模型；

步骤2：根据零件的三维模型设置初始制备轮廓；

步骤3：从所述初始制备轮廓中获取预设倾斜面轮廓，并将所述预设倾斜面轮廓向所述初始制备轮廓中心平移预设距离后形成待加工倾斜面轮廓；

步骤4：根据所述待加工倾斜面轮廓在成型仓内制备待成型倾斜面；

步骤5：利用喷涂装置对所述待成型倾斜面进行喷涂处理，直至喷涂的涂层与所述预设倾斜面轮廓重合，并通过表面检测装置对所述涂层进行检测。

优选的，在步骤1中，根据三维建模软件绘制零件的三维模型，并生成STL格式文件。

优选的，在步骤2中，根据所述零件的结构功能分析、承载性能约束分析及应力特性分析对所述三维模型进行结构轻量化拓扑优化设计。

优选的，在步骤4中，还包括：

步骤41：对所述待加工倾斜面轮廓进行网格式切片，获取多个制备层；

步骤42：将每个所述制备层分解为多个分离的多边形；

步骤43：对每个所述多边形按照预设倾斜面轮廓进行分割，获得每个多边形的多个方形块；