一种梯度零件的电磁柔性复合熔积直接制备成形方法

摘要

本发明公开了一种梯度零件的电磁柔性复合熔积直接制备成形方法，包括以下步骤：(1)建模：运用功能梯度材料CAD/CAM软件建立零件的几何三维模型，在几何三维模型中确定材料梯度分布和组织梯度分布，形成一个空间综合模型；(2)切片和生成数控代码：对步骤(1)形成的空间综合模型进行分层切片处理，生成数控代码；(3)电磁特性反求：反求外加的磁极分布和励磁电流特性；(4)熔积成形：布置磁极和/或电磁线圈，逐层熔积成形。本发明采用CAD/CAM软件确立零件组织和材料的梯度分布，结合电-磁-热力多物理场耦合控制，实现新型梯度组织与梯度材料零件形状和微观组织的一体化制造。

主权项

一种梯度零件的电磁柔性复合熔积直接制备成形方法，其特征在于：包括以下步骤：(1)建模：建立零件的几何三维模型，根据零件的机械和力学性能要求，并在几何三维模型中确定相应的材料梯度分布和组织梯度分布，即将三维模型的几何位置与材料的梯度分布、组织的梯度分布通过空间坐标关系进行关联，形成一个空间综合模型；(2)切片和生成数控代码：对步骤(1)形成的空间综合模型进行分层切片处理，然后根据各层的形状、尺寸、材料的梯度分布和组织的梯度分布特点进行成形路径规划，生成各层的快速成形所需的数控代码，所述数控代码包含路径的空间坐标信息，以及材料成分、组织分别与空间坐标的关系；(3)电磁特性反求：建立材料的梯度分布、组织的梯度分布与外加在零件上的电磁扰动的映射关系；然后根据步骤(2)中得到的数控代码中各层的材料分布、组织分布信息，以及零件性能要求，并通过上述映射关系反求外加的磁极分布和励磁电流特性；其中，通过外加在零件上的磁极的分布和/或励磁电流特性来实现反应映射关系的电磁干扰；(4)熔积成形：根据步骤(3)得到的磁极分布和/或励磁电流特性，布置相应的磁极和/或电磁线圈，然后熔化成分材料的丝材或粉末，并按照步骤(2)生成的各层的数控代码，逐层熔积成形；上述的各种成分材料是按照步骤(2)的数控代码中材料分布信息配给，组织分布控制是是按照步骤(3)中反求结果实施电磁扰动进行实时控制。