[发明专利]一种金属增材制造的线成型方法

摘要

一种金属增材制造的线成型方法，包括以下步骤：1)参数设定；2)切片处理；3)激光分束；4)遮光；5)零件成型。本发明改善零件成型过程中的受热机理，使其温度场分布更加均匀，降低温度梯度从而减少零件成型后的因热应力和热变形而使零件产生翘曲、断裂缺陷的产生；线成型可直接成型零件的一层截面的一道路径，而后逐层堆叠成型。因此，线阵成型过程更为简单、可以提高金属增材制造效率。

主权项

1.一种金属增材制造的线成型方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：/n1)参数设定：首先应设定x向上的激光分束数量m；其次，根据成型零件所需的精度和形状条件设置原始激光束的光斑大小从而控制分束激光的光斑大小；最后，应根据不同的成型材料设置激光功率、线能量密度和扫描速度参数；/n2)切片处理：将零件的可打印CAD模型导入到与打印设备配套的切片软件中，根据步骤1)设计好相应的参数后进行给定层厚的切片处理，在此假设切片方向为z轴方向，切片后即可得到z方向上的二维层面信息；/n3)激光分束：在x方向上分束进行激光分束，原始激光束从增材制造设备的振镜中发出后经过x向点阵激光分束镜，分束数量为m束；/n4)遮光：原始的激光束通过步骤2)的分束后形成一个激光线阵，而在成型不同路径时所需的线阵形状应该是不同的，此时就需要通过遮光器来控制相应的激光束通道的闭合；在成型零件时，根据步骤2)中切片后得到的z方向上的二维层面信息来控制遮光器上相应位置反光镜的角度从而激光束是通过还是被反射向光吸收单元；/n5)零件成型：根据步骤1)中得到的切片文件可以获得相应的遮光控制信息，首先根据各层截面获得的遮光控制信息得到遮光器控制数据文件，数据文件内容为最简单的0/1编码，代表着遮光孔的开合；当开始零件成型时，控制器读取第一道路径的遮光器控制数据，根据0/1编码控制反光板的角度从而决定激光是通过遮光板或是被反射吸收；当第一道路径成型结束后，遮光控制器数据内存移动到第二道路径的遮光器控制数据进行读取，同样根据0/1编码控制激光是否通过遮光板，如此，不断重复执行该过程直至整个零件成型完成。/n