[发明专利]一种多孔钨材料的电子束分区扫描成形方法

摘要

本发明公开了一种多孔钨材料的电子束分区扫描成形方法，该方法包括：一、建立三维点阵结构模型；二、建立多孔体模型；三、合并得多孔钨材料模型并分层；四、将分层后的多孔钨材料模型导入电子束选区熔化成形设备中，依次进行输入参数、装粉、调平成形底板、抽真空和预热；五、对钨粉进行选择性熔化和选择性烧结得单层实体片层；六、重复单层实体片层制备工艺得多孔钨材料成形件；七、冷却后去残粉得多孔钨材料。本发明采用电子束分区扫描成形法依次制备多孔钨材料的三维点阵结构和多孔体结构，通过调整三维点阵结构及内部多孔体的烧结程度调整多孔钨材料力学性能和孔隙率，工艺流程短，适用于特殊要求的多孔钨材料，扩大了多孔钨材料的应用范围。

主权项

1.一种多孔钨材料的电子束分区扫描成形方法，所述多孔钨材料由三维点阵结构和填充在三维点阵结构孔隙中的多孔体组成，其特征在于，该方法包括以下步骤：步骤一、利用三维建模软件建立三维点阵结构模型；步骤二、根据步骤一中建立的三维点阵结构模型的内部孔隙区域建立多孔体模型；步骤三、将步骤一中建立的三维点阵结构模型与步骤二中建立的多孔体模型合并得到多孔钨材料模型，然后沿多孔钨材料模型的高度方向进行分层处理，得到分层数据；所述分层处理得到的各分层均包括属于三维点阵结构模型的区域和属于多孔体模型的区域；步骤四、将步骤三中经分层处理后的多孔钨材料模型导入电子束选区熔化成形设备中，然后分别输入三维点阵结构模型和多孔体模型的成形参数，再将钨粉装入输入成形参数的电子束选区熔化成形设备的粉箱中，并将电子束选区熔化成形设备的成形底板调平，对电子束选区熔化成形设备的成形腔抽真空至其真空度小于1×10‑2Pa，采用电子束对成形底板进行预热；步骤五、将步骤四中装入粉箱中的钨粉平铺在步骤四中经预热后的成形底板上，然后根据步骤三中得到的分层数据，利用电子束并采用步骤四中输入的三维点阵结构模型的成形参数对属于各分层中三维点阵结构模型的区域的钨粉进行选择性熔化，再利用电子束并采用步骤四中输入的多孔体模型的成形参数对属于各分层中多孔体模型的区域的钨粉进行选择性烧结，形成单层实体片层，将成形底板下降；所述钨粉的铺粉厚度与步骤三中各层切片的厚度相同；步骤六、重复步骤五中的铺粉、选择性扫描熔化、选择性烧结和成形底板下降工艺，直至各单层实体片层逐层堆积，形成多孔钨材料成形件；步骤七、当电子束选区熔化成形设备的底板温度降至100℃以下时，向电子束选区熔化成形设备的成形腔中通入保护气体以加快冷却过程，当电子束选区熔化成形设备的底板温度降至50℃以下时，取出多孔钨材料成形件，然后利用高压气体去除多孔钨材料成形件中残留的粉末，得到多孔钨材料。