[发明专利]一种含内置夹杂物的金属试样3D打印成形方法

摘要

本发明公开一种含内置夹杂物的金属试样3D打印成形方法，其包括以下步骤金属试样的三维模型建模并得到其层片轮廓数据；利用激光熔覆成形方法借助高能激光束在金属板上形成熔池；以金属试样的粉末作为基体材料，通过送粉装置和粉末喷嘴输送到熔池里熔化，打印出当前层，并逐层熔覆至夹杂物所在指定位置；将已知形貌与成分的夹杂物固定在指定位置，继续进行逐层熔覆成形至金属试样所要求的高度。本发明采用激光熔覆成形技术，将已知形貌的夹杂物在熔覆中放入金属基体内。本发明的方法不仅能够制备出各种复杂形状的金属试样，同时确保在不破坏金属基体连续性前提下，准确定位夹杂物的具体位置与原始形貌，提高了对金属中夹杂物研究的精度与准确性。

主权项

一种含内置夹杂物的金属试样3D打印成形方法，其特征在于，所述成形方法包括的步骤如下：步骤一、根据金属试样所需的实际形状与尺寸，进行金属试样的三维模型的建模并对三维模型进行分层处理以得到三维模型的层片轮廓数据；步骤二、将所述层片轮廓数据输入到激光熔覆成形设备中并生成材料成形路径；步骤三、利用激光熔覆成形方法制备与所述金属试样材料相同的金属板，并将所述金属板放置在激光熔覆成形设备的工作台上利用高能激光束在金属板上形成熔池，所述激光熔覆成形设备的工作台包括具有加热、保温和冷却作用的控温装置以及包括保护气体输送装置在内的防氧化装置；步骤四、以所述金属试样的粉末作为基体材料，根据所述层片轮廓数据要求，将基体材料通过送粉装置和粉末喷嘴输送到所述熔池里熔化并打印出当前层，同时保护气体输送装置向粉末喷嘴输送保护气体；步骤五、经凝固后将激光熔覆成形设备上移至层片轮廓数据所要求下一层的高度后，重复步骤四逐层熔覆至夹杂物所在指定位置；步骤六、将已知形貌与成分的夹杂物固定在所述指定位置，继续进行逐层熔覆成形至金属试样所要求的高度；以及步骤七、去除多余的基体材料，得到最终所需形状与尺寸的内含夹杂物的金属试样。