[发明专利]一种金属增材制造成型内腔的制造方法

权利要求书

1.一种金属增材制造成型内腔的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1，建立金属工件(3)的三维数据模型并对所述工件三维模型进行外形数据处理；

S2，所述工件数据模型的内腔部分组建成砂芯(4)，形成三维打印模型；

S3，所述三维打印模型通过分层软件进行分层处理和分模块处理，并将处理生成的程序导入到打印机(5)的控制系统中；

S4，根据步骤S3的所述程序进行逐层轮流交替打印，其中，所述砂芯(4)用覆膜砂进行填充打印，所述金属工件(3)部分用电弧增材焊丝进行焊接打印；

S5，分离所述金属工件(3)与所述砂芯(4)，并对所述内腔部分进行表面加工处理和检测。

2.根据权利要求1所述的一种金属增材制造成型内腔的制造方法，其特征在于：

在步骤S3中，所述分层软件将所述三维打印模型拆分成若干层，完成所述分层处理后，再将每一层中所述金属工件(3)的整体设定为工件模块(31)，每一层中所述砂芯(4)的整体设定为砂芯模块(41)，完成分模块处理。

3.根据权利要求2所述的一种金属增材制造成型内腔的制造方法，其特征在于：

在步骤S4中，进行所述逐层轮流交替打印的步骤如下：

S41，从与基座(1)相接触的最底层所述工件模块(31)进行焊接打印；

S42，从与所述基座(1)相接触的最底层所述砂芯模块(41)进行填充打印；

S43，重复上述步骤S41、S42，自下而上逐层对所述三维打印模型进行打印，直至所述三维打印模型全部完成。

4.根据权利要求1或3所述的一种金属增材制造成型内腔的制造方法，其特征在于：

在步骤S4中，所述填充打印包括以下步骤：

S421，所述砂芯模块(41)采用所述覆膜砂进行填充；

S422，所述控制系统控制激光发射器或者加热器对所述覆膜砂加热至250-350℃进行凝结硬化。

5.根据权利要求3所述的一种金属增材制造成型内腔的制造方法，其特征在于：

在进行所述逐层轮流交替打印之前，在所述基座(1)上铺设一层厚度为2-3毫米的所述覆膜砂砂层(42)，并进行加热凝结。

6.根据权利要求1所述的一种金属增材制造成型内腔的制造方法，其特征在于：

在步骤S5中，所述砂芯(4)通过敲打或者振动的方式与所述金属工件(3)进行分离。

7.根据权利要求1所述的一种金属增材制造成型内腔的制造方法，其特征在于：

在步骤S5中，所述内腔部分通过机加工方式或使用高压水射流清洗机冲洗研磨的方式进行表面加工处理，使用高压水射流清洗机冲洗研磨时，在水中可添加金刚砂等耐磨材料。

8.根据权利要求1所述的一种金属增材制造成型内腔的制造方法，其特征在于：

在步骤S5中，分离所述金属工件(3)与所述砂芯(4)并对所述内腔部分进行表面加工处理后，对所述金属工件(3)内腔的表面光洁度进行内窥镜检测。

9.根据权利要求1所述的一种金属增材制造成型内腔的制造方法，其特征在于：

所述打印机(5)包括装有焊丝的电弧焊枪(51)、喷砂枪(52)、气枪(53)及可三轴运动的滑动装置(54)，所述电弧焊枪(51)、所述喷砂枪(52)及所述气枪(53)均固定安装在所述滑动装置(54)的执行端上，所述滑动装置位于所述基座(1)的上方，所述所述电弧焊枪(51)、所述喷砂枪(52)、所述气枪(53)及所述滑动装置(54)均与所述控制系统电连接；

所述打印机(5)内部设置有存放覆膜砂的存放腔(55)和工作腔(56)，所述存放腔(55)位于所述工作腔(56)的上方，所述存放腔(55)通过输料管与所述喷砂枪(52)相连通，所述基座(1)、所述电弧焊枪(51)、所述喷砂枪(52)、所述气枪(53)及所述滑动装置(54)均位于所述工作腔(56)内部。