[发明专利]一种基于激光增材制造技术制备铜合金减震器的方法

说明书

本发明提出了一种基于激光增材制造技术制备铜合金减震器的方法，首先建立减振器模型，减振器采用左右对称结构，竖直方向设有四层板，层板之间呈Z字形布置，且层板连接处之间设有连接孔，上端第二层上等间隔的设有多个折叠尺；减震器上设有多个安装孔，且安装孔轴向与层板的层数设置方向平行；然后打印材料采用CuSn10合金，采用选区激光熔化设备，打印开始前通保护气，对基板进行预热，置扫描速度为500‑800mm/s，打印功率为300W‑400W，粉末直径为15‑53μm，打印层厚为30‑50μm。实现了减振器和散热器的功能融合。

技术领域

本发明属于增材制造技术领域，特别是一种基于激光增材制造技术制备铜合金减震器的方法。

背景技术

随着近年来我国航天事业的迅猛发展，航天器提高了对电子设备减振器轻质化、小型化、耐严酷热环境的要求。电子设备既是热敏感设备又是振动敏感设备，因此有必要采取高效的、低体积和重量成本的耐振动和热设计措施。工程应用一般采用减振器和散热器相结合的方法，其安装形式一般为散热器(一般为壳体)通过减振器安装与基座或者舱壁上，存在以下问题：

(1)为满足散热需求，需要增加壳体重量以增大热容或散热面积，不利于轻质化设计；

(2)散热器的重量施加于减震器，导致减振器体积、重量增大；

(3)传统的橡胶减振器导热性能差、电子设备的热量难以通过橡胶减振器传导到壳体。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于激光增材制造技术制备铜合金减震器的方法，通过增材制造一体化实现减振器和散热器的功能融合，使得改减振装置具有更高的功重比、更高的热环境适应性，满足新一代航天产品的高要求。

实现本发明目的的技术解决方案为：

一种基于激光增材制造技术制备铜合金减震器的方法，包括以下步骤：

建模步骤：建立减振器模型，减振器采用左右对称结构，竖直方向设有四层板，层板之间呈Z字形布置，且层板连接处之间设有连接孔，上端第二层上等间隔的设有多个折叠尺；减震器上设有多个安装孔，且安装孔轴向与层板的层数设置方向平行；

打印步骤：打印材料采用CuSn10合金，采用选区激光熔化设备，打印开始前通保护气，对基板进行预热，置扫描速度为500-800mm/s，打印功率为300W-400W，粉末直径为15-53μm，打印层厚为30-50μm。

本发明与现有技术相比，其显著优点是：

(1)本发明的一种基于激光增材制造技术制备铜合金减震器的方法，减震器通过水平方向和竖直方向的折叠结构，实现了不同方向的减振，使得水平与竖直方向20-2000Hz频段内减振效率不低于50％，通过采用CuSn10合金增强导热性能，使该装置的导热率不低于100W(m*K)，实现了减振器和散热器的功能融合。

(2)本发明针对CuSn10合金开发了新的打印工艺参数，完成热处理后的样品致密度高于99％。室温下的拉伸强度不低于550Mpa，屈服强度不低于400Mpa，断后伸长率不低于20％，断面收缩率不低于20％。有效的减少了打印裂痕出现的频率，实现了结构复杂铜合金零件的一次成形，减少了后续加工余量、缩短了开发周期、降低了研发成本，满足了结构复杂且需求量较低的产品的生产需要。

附图说明

图1为减振器模型的透视图。

图2为减振器模型的侧视图。

图3为减振器打印的方向示意图。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本发明做进一步的介绍。

实施例1

本实施例的一种基于激光增材制造技术制备铜合金减震器的方法，包括如下步骤：