[发明专利]一种提高3D打印铝合金基板和打印件结合强度的方法

权利要求书

1.一种提高3D打印铝合金基板和打印件结合强度的方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：确定铝合金基板模型的形状的尺寸，并确定打印件模型形状和尺寸，建立模型；

步骤2：模拟不同打印参数下，铝合金基板和打印件结合部位的残余应力分布，并根据残余应力分布最小，确定最优打印方案；

步骤3：根据确定的最优打印方案，进行打印，得到打印后的成形件；

步骤4：对打印后的成形件进行热处理，得到3D打印铝合金基板和打印件结合的成形件。

2.根据权利要求1所述的提高3D打印铝合金基板和打印件结合强度的方法，其特征在于，所述的步骤1中，考虑到粉床作用，打印件模型的长度铝合金基板模型的长度，同时打印件模型的宽度铝合金基板模型的宽度。

3.根据权利要求1所述的提高3D打印铝合金基板和打印件结合强度的方法，其特征在于，所述的步骤2中，不同打印参数包括基板温度、激光功率、扫描速度和扫描间距。

4.根据权利要求1所述的提高3D打印铝合金基板和打印件结合强度的方法，其特征在于，所述的步骤2中，确定最优打印方案，包括：

(1)考察单一打印参数因素对铝合金基板和打印件结合部位的残余应力分布的影响；

(2)采用正交试验方法，确定多个打印参数因素对铝合金基板和打印件结合部位的残余应力分布的影响。

5.根据权利要求1所述的提高3D打印铝合金基板和打印件结合强度的方法，其特征在于，所述的步骤2中，模拟的不同打印参数范围为：基板温度25～225℃、激光功率200～600W、扫描速度900～1200mm/s、扫描间距40～85μm。

6.根据权利要求1所述的提高3D打印铝合金基板和打印件结合强度的方法，其特征在于，所述的步骤4中，热处理包括去应力退火；去应力退火工艺参数为：退火温度为250～350℃，保温时间为1.5～2h。

7.根据权利要求1所述的提高3D打印铝合金基板和打印件结合强度的方法，其特征在于，热处理为去应力退火和时效热处理结合；

所述的去应力退火工艺参数为：退火温度为250～350℃，保温时间为1.5～2h；

所述的时效热处理工艺参数为：根据最优打印方案中确定的基板温度作为时效温度，时效时间为4～8h。

8.根据权利要求1-7任意一项所述的提高3D打印铝合金基板和打印件结合强度的方法，其特征在于，采用得到提高3D打印铝合金基板和打印件结合强度的方法进行3D打印，得到的3D打印铝合金基板和打印件结合强度处的抗拉强度为314～483MPa，屈服强度为161～314MPa，伸长率为3.0～6.4％，硬度为55～123HB。

9.根据权利要求7所述的提高3D打印铝合金基板和打印件结合强度的方法，其特征在于，采用得到提高3D打印铝合金基板和打印件结合强度的方法进行3D打印，得到的3D打印铝合金基板和打印件结合强度处的抗拉强度为368～483MPa，屈服强度为220～314MPa，伸长率为3.0～6.4％，硬度为55～123HB。