[发明专利]一种具有点阵冷却结构的扇形封严块制备方法

摘要

本发明属于扇形封严块制备技术领域，特别涉及一种具有点阵冷却结构的扇形封严块制备方法。本发明采用激光选区熔化快速成型技术制备具有点阵结构的扇形封严块，点阵结构由点阵单元组成，每个点阵单元呈四面体或金字塔或kagome构型，点阵结构完全覆盖在扇形封严块背板。本发明以激光为能量源，利用粉末床选区快速成型设备，通过设置合适的扇形封严块成形方向和工艺参数，直接由CAD模型一步完成带有点阵结构的扇形封严块的制备，无需模具，合金材料利用率高，得到的扇形封严块散热性能优异，成形精度良好，可大幅度提高扇形封严块的隔热冷却性能。

主权项

1.一种具有点阵冷却结构的扇形封严块制备方法，其特征在于：采用激光选区熔化快速成型技术制备具有点阵结构的扇形封严块，点阵结构由点阵单元组成，每个点阵单元呈四面体或金字塔或kagome构型，点阵结构完全覆盖在扇形封严块背板，制备过程包括以下步骤：(1)建立具有点阵冷却结构的扇形封严块的三维CAD模型；(2)根据点阵单元中的杆件的方向设计点阵结构扇形封严块成形方向，确保点阵结构中所有杆件与成形面的夹角≥45°，所有杆件均不添加成形辅助支撑；(3)根据步骤(2)中所确定的点阵冷却结构扇形封严块成形方向以及扇形封严块的结构特点，对扇形封严块中不能满足自支撑的部位，添加成形辅助支撑；所述添加成形辅助支撑是指对扇形封严块结构中与成形面夹角＜45°的部位添加成形辅助支撑；(4)在成形方向上对点阵冷却结构扇形封严块进行分层切片处理，分割成厚度均匀的切片，切片包括扇形封严块的横截面轮廓和加工路径，并将切片信息文件导入激光选区熔化快速成形设备中；(5)在激光选区熔化快速成形设备的粉末桶内装入合金粉末，并将成形基板置于激光选区熔化成形设备的成形腔内的可升降平台上；(6)对激光选区熔化成形设备的成形腔中充入高纯氩气；(7)使用激光选区熔化快速成形设备中的刮粉装置，在成形基板上均匀铺设一层合金粉末；(8)激光按步骤(4)所设计的加工路径，熔化指定区域的合金粉末，激光扫描到的地方，合金粉末熔化形成熔池，激光离开，熔池迅速凝固得到一层沉积层，制备过程中始终保持激光选区熔化设备中的风扇处于开启状态；(9)完成步骤(8)后，成形基板下降一个层厚的距离，刮粉装置在步骤(8)中形成的沉积层上，再均匀铺设一层合金粉末；(10)重复上述步骤(8)和(9)，直到冷却结构扇形封严块制备完成，待扇形封严块温度降至室温后取出；(11)去除成形辅助支撑。