一种一体化3D激光打印多组件制备方法

摘要

本发明涉及一种一体化3D激光打印多组件制备方法，包括如下步骤：1)材料准备阶段：根据多组件金属粉末种类的设计要求，将不同金属粉末按配比使用混粉机进行充分均匀混合；2)3D打印阶段：在增材制造机床的成形室内，对全部部件进行数模摆放；计算机控制系统控制3D打印机送粉与熔覆喷头的位置和粉筒的送粉速率和送粉量，启动激光器和惰性气体保护气体供气装置，逐层进行激光熔覆沉积成形，形成一体化多组件成形件；3)成形件后处理阶段。其具有方法步骤设计合理，有效解决多组件零件一体化设计与制造的问题，提高生产作业效率，降低产品加工制造的成本，节约时间，同时还减少对环境的污染等优点。

主权项

一种一体化3D激光打印多组件制备方法，其中，多组件包括至少2个部件且均适用于增材制造技术，其特征在于，该处理方法包括如下步骤：1)材料准备阶段：根据多组件金属粉末种类的设计要求，将不同金属粉末按配比使用混粉机进行充分均匀混合，并将混合后的粉末放置在100‑200℃的烘干箱中进行烘干1‑1.5小时处理；将烘干处理后的金属粉末放置在3D打印机送粉器的粉筒中留作备用，其中金属粉末的粒径为50‑300μm；2)3D打印阶段：在增材制造机床的成形室内，根据多组件的全部部件设计安装时的连接关系，按照“首先摆放相互套嵌的部件、再摆放三维尺寸较大的部件、最后将尺寸较小的部件摆放在剩余空间内的原则”对全部部件进行数模摆放；在摆放时选定各组件的基准面和最佳水平方向；对于相互套嵌的部件确定最小可隔离区域及最小间隔，如10‑50μm；利用计算机上CAD三维制图软件分别对多组件的全部部件的STL三维模型同时进行切片分层处理，层厚为0.1‑5mm；计算机控制系统控制3D打印机的喷头在X、Y、Z三轴上运动，运动轨迹与每个切片分层图形一致；计算机控制系统控制3D打印机送粉器喷头的位置和粉筒的送粉速率和送粉量、启动激光器和惰性气体保护气体供气装置，对所述的逐层切片分层进行激光熔覆沉积成形，完成所有切片分层的激光熔覆成形，形成一体化多组件成形件；3)成形件后处理阶段：将一体化多组件成形件进行热处理、抛光和机加处理；对于上述已确定最小可隔离区域及最小间隔的相互套嵌的部件，制定其抛光和精密机加处理的工艺流程，以达到用户对零件的加工精度和表面质量的要求。