[实用新型]用于增材制造零件的支撑机构

说明书

本实用新型提供了一种用于增材制造零件的支撑机构，其包括第一网格支撑件、实体支撑件和第二网格支撑件，所述第一网格支撑件与所述实体支撑件的上部连接，所述第二网格支撑件与所述实体支撑件的下部连接，形成夹层结构；所述支撑机构用于待增材制造的中空结构中，所述实体支撑件和所述中空结构的上部之间通过所述第一网格支撑件连接支撑，所述实体支撑件和所述中空结构的下部之间通过所述第二网格支撑件连接支撑。本实用新型不仅节省打印时间，还可以提高粉末利用率。同时内部对穿孔的设计，可进一步减小网格支撑的体积，从而减小打印时间及金属粉末的浪费，降低零件的成本。

技术领域

本实用新型涉及增材制造领域，特别涉及一种用于增材制造零件的支撑机构。

背景技术

增材制造技术，又称为3D打印，该技术以零件三维模型为基础，通过激光或电子束的逐层精细扫描金属或非金属粉末，逐层叠加成形出三维实体零件。这种技术体现了信息网络技术与先进材料技术、数字制造技术的密切结合，是先进制造业的重要组成部分。不同于传统的成形技术，增材制造技术直接通过金属粉末实现三维零件的近净成形，具有非常高的成形自由度，且加工周期短，非常适合于复杂结构零件的小批量加工。

激光选区熔化技术，作为增材制造技术中的一种，成形精度高，尺寸精度可达到±0.1mm，可成形具有复杂结构特别是复杂内部结构的构件，具有较高的成形自由度，在航空、航天、模具、医疗、汽车等领域具有非常高的发展潜力。这种技术是一种逐层堆叠成形的加工技术，成形前，由专门的软件对零件及支撑结构进行粉层切片，然后将零件所有的截层信息发送到设备上，在软件控制系统的作用下，由高能激光束选择性地对粉末区域进行扫描烧结，从而实现三维零件的整体成形。

在成形前，需要对实体零件添加必要的支撑结构，以保证零件打印过程顺利进行，成形完成后再将支撑结构去除。支撑结构包括实体支撑及网格支撑，两种支撑的良好结合能实现零件的高效高质量成形。

图1为现有技术中典型中空结构的示意图。图2为现有技术中采用网格支撑结构的示意图。

如图1和图2所示，在航空领域，航空发动机的燃油喷嘴及IGB机匣等零件中都存在中空结构10。一般来说，对于这种中空结构10都会使用网格支撑结构，将零件的上下部分连接起来，以保证打印过程顺利进行。

传统的支撑添加方式为添加网格支撑，这种方式添加的支撑由一个个的细小金属网格11构成，金属网格占据较大的体积，需要浪费较长的时间来打印网格支撑，影响零件打印效率并增加成本。而且零件打印完成后，网格支撑内部金属粉末基本清理不出，这部分粉末将不能回收利用，加大零件的打印成本。较大的网格支撑面积不仅对打印时间和金属粉末有较大浪费，而且大面积网格支撑的去除过程也比较困难。同时由于中空结构下表面连接有较大面积的网格支撑，该处位置的支撑去除工作非常困难。传统的钳工去除网格支撑的方式，会对网格支撑面造成严重的破坏，影响零件的表面质量，严重情况下可能造成零件变形，影响产品合格率。

有鉴于此，本领域技术人员改进了增材制造中的支撑结构，以期克服上述技术问题。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是为了克服现有技术中传统网格支撑体积大、费时费料且去除困难的缺陷，提供一种用于增材制造零件的支撑机构。

本实用新型是通过下述技术方案来解决上述技术问题的：

一种用于增材制造零件的支撑机构，其特点在于，所述支撑机构包括第一网格支撑件、实体支撑件和第二网格支撑件，所述第一网格支撑件与所述实体支撑件的上部连接，所述第二网格支撑件与所述实体支撑件的下部连接，形成夹层结构；

所述支撑机构用于待增材制造的中空结构中，所述实体支撑件和所述中空结构的上部之间通过所述第一网格支撑件连接支撑，所述实体支撑件和所述中空结构的下部之间通过所述第二网格支撑件连接支撑。