[发明专利]涡轮叶片陶芯软芯撑3D打印方法

摘要

本发明公开了一种涡轮叶片陶芯软芯撑3D打印方法，用于解决现有方法制备涡轮叶片陶芯软芯撑精度差的技术问题。技术方案是在陶芯叶身距叶尖部位1/3处叶型中心位置确定一个软芯撑点，在陶芯叶身距叶尖部位2/3处叶型曲线上均匀布置两个软芯撑点，以软芯撑位置点为中心，Y轴方向为轴线，做直径Φ4mm的圆柱，利用陶芯曲面及蜡型模具曲面为边界裁剪圆柱，两曲面间几何形体即为软芯撑几何模型；采用3D打印方法，实现蜡质软芯撑的制备。由于采用数控定位及加工方法，提高了芯撑与蜡模、陶芯型面的贴合程度，测试表明，直径Φ4mm的蜡质软芯撑，采用本方法可将芯撑和蜡模、陶芯的贴合间隙由最大2mm降低到0.5mm以下。

主权项

一种涡轮叶片陶芯软芯撑3D打印方法，其特征在于包括以下步骤：步骤一、确定软芯撑打印点；陶芯叶身段长度为75mm，打印点截面Ⅰ和截面Ⅱ高度分别在叶身的1/3处和2/3处，将截面线投影到XZ平面，得到截面Ⅰ及截面Ⅱ；截面Ⅰ沿Y轴方向与陶芯叶盆的交线三等分，得到点Q1、Q2，截面Ⅱ沿Y轴方向与陶芯叶盆的交线二等分，得到点Q3，点Q1、Q2、Q3即为陶芯叶盆软芯撑打印点；截面Ⅰ沿Y轴方向与陶芯叶背的交线三等分，得到点Q4、Q5，截面Ⅱ沿Y轴方向与陶芯叶背的交线二等分，得到点Q6，点Q4、Q5、Q6即为陶芯叶背软芯撑打印点；步骤二、确定叶盆、叶背芯撑几何形状；以点Q1、Q2、Q3为中心，Y轴向为轴线分别作Φ4mm圆柱，利用陶芯叶盆型面与蜡型模具型面对圆柱进行裁剪，得到陶芯叶盆软芯撑几何结构；以Q4、Q5、Q6为中心，Y轴向为轴线分别作Φ4mm圆柱，利用陶芯叶背型面与蜡型模具型面对圆柱进行裁剪，得到陶芯叶背软芯撑几何结构；步骤三、选择3D打印机；根据蜡料具有较小的热膨胀率和收缩率，较高的耐热性的性质，选用FDM打印工艺，3D打印机选用3D systems公司的ProJet MJP 3600W；步骤四、确定叶盆叶背软芯撑打印顺序；根据陶芯结构特点，确定软芯撑打印方式为先打印陶芯叶盆软芯撑，之后打印陶芯叶背软芯撑；步骤五、软芯撑3D打印；将软芯撑三维模型导入3D打印机软件，在3D打印机软件中生成打印程序，按照程序打印软芯撑。