[发明专利]一种计算机形式化3D打印用模具钢粉末材料的制备方法

摘要

本发明公开了一种计算机形式化3D打印用模具钢粉末材料的制备方法，包括有计算机控制单元，分析单元，模型优化单元，处理单元，加料单元，涂装单元，切割单元。本发明具有提高3D打印金属材料致密性，从而提高工作性能的有益效果。

主权项

1.一种计算机形式化3D打印用模具钢粉末材料的制备方法，其特征在于，包括有计算机控制单元，分析单元，模型优化单元，处理单元，加料单元，涂装单元，切割单元；/n步骤1：先计算机控制单元对需构建的成型部件的表层涂层设计出涂装混合物的每个成份之间的数据并进行协调控制和搜索，步骤1中的计算机控制单元设计出需构建的成型部件中每个成份是以重量份形式组成：其中包括有17.0-19.0份的Ni、4.5-5.2份的Mo、8.5-9.5份的Co、最大为1.0份的Mn、0.6-0.8份的Ti、最大为0.5份的Cr、最大为0.5份的Cu、最大为0.03份的C、0.05-0.15份的Al、0.01-0.1份的降孔剂、余量为Fe；模型优化单元要在不同的时间、温度、气候，空气环境下搭建最优化成份比例的模型，设计出成份优化后的比例和预估成份变化后的性能范围；/n步骤2：模型优化单元得到成型部件在不同环境下要涂装的成份以及部件在未来时间下在不同的环境性能的收敛性和参数选择分析；收敛性为成型部件在涂装结束后一段时间或涂装过程达到稳定状态，性能的收敛性即为涂装的成份最终停留在成份，气温，涂装温度的一个最佳位置，因为所不同的成份，某种成份达到性能最佳时，另一成份未必能达到性能最佳，对于成型部件的所有状态，则以全局的思维方式收敛到各种成份相对最优值；所述参数选择分析包括成型部件的大小、规模、气温影响、涂装环境影响、以及不能无限制学习下来所设定的迭代最大次数；并且平衡涂装的成份的全局搜索能力和局部搜索能力；气温影响为成型部件在生产和保存中的对气温的影响值；涂装环境影响为成型部件在生产和保存中的对环境的湿度，厂房的大小的影响值；迭代最大次数自身根据工人的操作经验来决定，并且成型部件的大小、规模、气温影响、涂装环境影响也能影响迭代最大次数；模型优化单元在面向特定成型部件时，使不同的成份在相类似的区间分析运算进行优化算法为基础，在考虑时间，温度，空气气温环境下根据迭代最大次数不停地迭代搜索，最终收敛到不同的成份的历史最优数值和当前全局最优数值之间，并且在加权时优先考虑当时特定成型部件在厂房的气候，空气气温环境和温度；并且通过分析单元分析出所述成型部件内的成份相互之间具有的影响和作用，以及将成份的数值的相邻范围进行替换所产的相互之间具有的影响和作用，数值的相邻范围由人为或者根据人工神经网络进行训练得出，并且构成相应的集合，并且各成份在加入或者是处理时所处的环境构建环境参数变量，处理单元必要时设计相应的时间权重和重量权重；并且跟踪分析不同的数据成份在不同环境下后续发生变化的值，并根据获取到的数据在不同环境下进行收集；/n步骤3：涂装单元根据模型优化单元的结果分别将Fe、Mo、Co、Al、Ti放置温度可控装置中，然后，计算机控制单元开始设定温度，涂装单元在设定的温度下超声清洗15-20min，超声频率为30-40MHz，并取出烘干，得到第一混合物；然后涂装单元根据模型优化单元的结果将最大为1.0份的Mn、最大为0.5份的Cr、最大为0.5份的Cu、最大为0.03份的C放置温度可控装置中，并且计算机控制单元设定的温度下超声清洗10-20min，超声频率为25-45MHz，取出烘干，得第二混合物；涂装单元将第一混合物和第二混合物混合并进行研磨，磨成粒径小于80μm的微粒，得第三混合物；/n步骤4：涂装单元将第三混合物、降孔剂进行混合，得涂装混合物，将涂装混合物进行选择性激光熔化，并且在激光熔化时的环境采取的是真空状态并还要通入氩气，然后将熔化的涂装混合物输送至成型腔的基板上，将成型腔中的成型部件连同基板一起取出，并对成型部件和基板进行去应力退火处理；/n步骤5：对涂装混合物的进行选择性激光熔化，并且在激光熔化时的环境采取的是真空状态并还要通入氩气，然后将熔化的涂装混合物输送至成型腔的基板上，最后将成型腔中的成型部件连同基板一起取出，并对成型部件和基板进行去应力退火处理；/n步骤6：切割单元将成型部件和基板进行切割分离，取成型部件，得成型后3D打印金属材料；成型部件采用的是3D打印模型，根据模型优化单元的数值制定打印程序，输入3D打印机中，设置机打印参数；/n步骤7：分析单元先确定要涂装的成型部件的总数为Sum，确保优化过程在整个状态空间中进行，并随机生成的Sum个大小相同成型部件要涂装成份的子集