[发明专利]超大截面的金属3D打印方法及打印设备

权利要求书

1.一种超大截面的金属3D打印方法，其特征在于：所述超大截面的金属3D打印方法包括以下步骤：

1)对成形区域进行划分得到多个相等面积的成形子区域集，根据成形子区域集将零件当前待打印层的截面划分成子截面集，所述子截面集至少包括第一子截面以及第二子截面；根据成形子区域集将零件当前待打印层的截面划分成子截面集的具体实现方式是方式A或方式B；

所述方式A是考虑Y_max和S_max将所有成形子区域集沿着Y方向等分成子截面集，子截面集包括第一子截面、第二子截面……以及第m子截面；

所述方式B是在Y方向上将零件当前待打印层的截面轮廓以及安全距离Y覆盖的区域作为当前打印截面的实际成形区域，综合考虑Y_max和S_max将实际成形区域沿Y向划分成多个子截面，子截面集包括第一子截面、第二子截面……以及第m子截面；

其中，Y_max是风路系统中吹风口和吸粉口的上限距离；S_max是激光器的扫描面积的上限；

Y_max的函数表达式是：

Y_max∝f_v(a，b，c，d，e，f)；

其中：

v表示风速；

a表示风速场对成形区域的覆盖率，大于100％；

b表示流场设计的均匀程度，即成形区域内风速场的风速均匀性；

c表示粉末密度，所述粉末密度和粉末种类及颗粒大小相关；

d表示风路系统相对成形区域Y向距离和Z向距离；

e表示是风路系统中吹风口的Z向尺寸；

f表示造渣情况，所述造渣情况和粉末种类及激光功率相关；

2)对整个成形区域沿X向进行铺粉的同时沿Y向移动风路系统，使风路系统移动至第一子截面上；

3)待整个成形区域的铺粉工作完成后，沿Z向移动风路系统，使风路系统运动到第一子截面的工作平面；

4)开始对第一子截面进行激光打印；

5)待第一子截面打印完成后，沿Y向移动风路系统，使风路系统移动至第二子截面上并对第二子截面进行激光打印；

6)重复步骤5)直至完成零件当前待打印层所有子截面的打印；

7)判断零件当前待打印层所在截面是否是零件所有待打印层的最后一层，若是，则退出本方法；若否，则将基材下降一个打印层厚的距离后，复原风路系统，重复步骤1)至步骤6)直至完成零件所有待打印层的打印。

2.根据权利要求1所述的超大截面的金属3D打印方法，其特征在于：所述步骤1)中对成形区域进行划分得到多个相等面积的成形子区域集的具体实现方式是：

a)获取风路系统中吹风口和吸粉口的上限距离Y_max；

b)获取激光器的扫描面积的上限S_max；所述S_max和所选激光器型号相关；

c)结合Y_max和S_max将成形区域划分多个相等面积的成形子区域集：

3.根据权利要求2所述的超大截面的金属3D打印方法，其特征在于：所述步骤1)中根据成形子区域集将零件当前待打印层的截面划分成子截面集的具体实现方式是方式B时，所述多个子截面划分的方式是等分或固定宽度划分。

4.根据权利要求1或2或3所述的超大截面的金属3D打印方法，其特征在于：所述步骤7)中的复原的具体实现方式是：判断铺粉的方式是单向铺粉还是双向铺粉，若是单向铺粉，风路系统的复原是沿Z向抬升，沿Y向复原或沿Y向非复原；若是双向铺粉，风路系统的复原是沿Z向抬升。