[发明专利]一种金属空心球复合材料增减材制造的方法

权利要求书

1.一种金属空心球复合材料增减材制造的方法，其特征在于，所述金属空心球复合材料由嵌入在基体中的按一定空间排列方式规则排布的空心球和金属基体构成，包括如下步骤：

首先将目标零件转化为数字模型文件，设计出打印路径后直接将金属粉体或丝状材料熔融沉积在基材上，按照计算机仿真模拟辅助设计的空心球空间排列方式，利用数控加工机床的铣削减材功能，在沉积层上准确加工尺寸与空心球直径吻合的、成一定排列方式的圆孔阵列，将尺寸均匀的金属空心球放入加工好的圆孔，再进行下一层激光粉末沉积或丝材沉积，重复圆孔铣削加工—空心球布放—沉积成形的工艺过程，即可制造出空心球三维空间排列的复合材料。

2.根据权利要求1所述的金属空心球复合材料增减材制造的方法，其特征在于，具体包括如下步骤：

步骤1，基板表面除锈除油，装夹定位；

步骤2，分别编辑增材制造、铣削、打孔、放球路径；

步骤3，选择所需成分的粉末，设定激光沉积相应参数，在基板上利用激光沉积头按照预设的路径进行激光沉积增材制造；

步骤4，在激光沉积完成后，利用数控机床的刀库换刀，将激光沉积头换为铣刀，对步骤3沉积层表面进行铣削，精准控制沉积层的形状；

步骤5，铣削加工完成后，利用数控机床的刀库换刀，将铣刀换为球铣刀，步骤4在铣削平整的沉积层上按预设排列方式铣出与所用金属空心球尺寸一致的孔；

步骤6，在步骤4、步骤5减材加工完成后，利用数控机床的刀库换刀，将球铣刀10换为送球装置，按照预设路径将所需成分的金属空心球精确放入已铣出的孔内；

步骤7，利用数控机床的刀库换刀，重复步骤3～6；

步骤8，加工完成，冷却复合材料，清洗晾干。

3.根据权利要求1所述的金属空心球复合材料增减材制造的方法，其特征在于，所述空心球为预制金属或多层空心球，基体为熔点低于金属空心球的合金或金属基复合材料。