CN109570501B - 一种增材制造薄壁回转件防变形装置及其使用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种增材制造薄壁回转件防变形装置及其使用方法,该装置根据增材制造薄壁回转件随着高度的变化其横截面尺寸不断变化,且薄壁回转件体积偏大的特点,支撑架本身的尺寸也在不断变化,即竖直方向为固定的螺杆作为竖向支撑架,横向的支撑环随着薄壁回转件尺寸的变化,其外径不断变化;其中竖向中心位置的支撑环外径最大,向上或向下,支撑环的外径逐渐缩小,支撑环的外壁始终与回转件的内壁接触,起到支撑作用;本装置可将其尺寸稳定控制在加工毛坯范围内,提高了打印成品率,本装置均为组装件,可整体拆卸,亦可进行拆解,分部进行拆除,便于循环利用。
Description
【技术领域】
本发明属于增材成型(3D打印)领域,具体涉及一种增材制造薄壁回转件防变形装置及其使用方法。
【背景技术】
增材制造是一种以数字模型文件为基础,运用粉末状材料或者丝材,通过逐层堆叠累积的方式来构造物体的技术。
目前,所有金属增材制造过程中,为了保证第N+1层与第N层连接牢固,需要一定热输入将第N层部分熔化以形成冶金连接,但随着打印过程进行,热积累逐渐增加,且散热速率随热源距离基板距离增加而降低,这就造成热积累随打印过程而逐渐严重,而这种现象在电弧增材制造过程中更加明显,因为电弧增材制造需要更大的热量输入以形成熔池。
当热积累至一定程度,会在制件上产生较大的温度梯度,因而冷热不均匀形成热应力,随着打印过程的继续,应力分布随着热场变化而逐渐变化,这将导致制件发生变形,从而导致制件的尺寸偏差过大甚至报废。
金属熔丝增材制造领域针对热积累问题的主要解决方案有两种,一类是基板冷却,该方案对小型结构件效果良好,但当结构件尺寸较大时,该方案目前效果较差;另一类是空程等待,即在打印过程中加入等待时间,利用冷却气体将制件降温,但此种方法将降低打印效率,延长制备周期,同时尚不能保证在冷却过程中的均匀性。比如直径为1m,壁厚为10mm的空心球体,增材打印成型后变形量在2mm-10mm,两种方案均难以保证打印过程稳定。
【发明内容】
本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点,提供一种增材制造薄壁回转件防变形装置及其使用方法,该装置通过设计横截面尺寸随竖向高度改变而变化的支撑件,能够提高打印的成品率,降低废品率。
为达到上述目的,本发明采用以下技术方案予以实现:
一种增材制造薄壁回转件防变形装置,包括安装底座(1),安装底座(1)包括底座(5)和螺杆(6);螺杆(6)与底座(5)垂直,且固定安装在底座(5)的中心;底座(5)上固定安装有基板(2),基板(2)与底座(5)为同一中心;螺杆(6)通过螺纹连接有n个支撑环(4),n为≥3的奇数;每一个支撑环(4)的外侧壁与回转件(14)的内壁接触,其中第层的支撑环(14)为外径最大的支撑环(4),第层的支撑环(4)下方的支撑环(4)的外径层层减小,第层的支撑环(4)的上方的支撑环(4)的外径层层减小;从第层的支撑环(4)开始,第层的支撑环(4)下方的两两支撑环(4)之间设置有支撑座(3),底部的支撑座(3)和底座(5)固定连接。
本发明的进一步改进在于:
优选的,支撑座(3)包括上支撑板(21)和下支撑板(26),两个支撑板通过中间的套筒(22)与边部的若干个连接杆(23)固定连接;套筒(22)套装在螺杆(6)的外部。
优选的,底座(5)的中心部位设置有向上凸出的圆形凸台(15),圆形凸台(15)与底座(5)的中心相同;圆形凸台(15)的直径与下支撑板(26)的直径相同;基板(2)套装在圆形凸台(15)的外侧,且圆形凸台(15)的侧壁与基板(2)内圆的侧壁接触。
优选的,支撑环(4)包括芯轴(7)和芯轴(7)外的叶轮(8),叶轮(8)为环状结构,芯轴(7)的中心开设有第三螺纹通孔(25),第三螺纹通孔(25)和螺杆(6)螺纹配合;芯轴(7)和叶轮(8)通过M个连接柱(24)固定连接,M为≥2的自然数。
优选的,叶轮(8)的侧壁形成的圆和与其贴合回转件(14)处形成的圆直径相同。
优选的,基板(2)和底座(5)通过若干个固定螺栓(18)固定连接;基板(2)还设置有若干个贯穿基板(2)的调节螺栓(19),调节螺栓(19)的底端抵住底座(5)的上表面,使得基板(2)与底座(5)之间留有缝隙;通过调整调节螺栓(19)旋入基板(2)的深度,能够调节基板(2)与底座(5)之间缝隙的高度。
一种上述增材制造薄壁回转件防变形装置的使用方法,包括以下步骤:
步骤1,将安装底座(1)通过压板固定在工作台上;
步骤2,将基板(2)固定安装在底座(5)上,基板(2)和底座(5)通过若干个固定螺栓(18)固定连接;基板(2)上还设置有若干个贯穿基板(2)的调节螺栓(19),调节螺栓(19)的底端抵住底座(5)的上表面,使得基板(2)与底座(5)之间留有8-10mm的缝隙;
步骤3,开始打印,打印成型回转件(14)的打底圆柱(27);打印出的打底圆柱(27)高度高于理论高度3-8mm时,测量打底圆柱(27)的高度,调节调整螺栓(19)旋出基板(2)的深度,进而调节打底圆柱(27)与底座(5)之间缝隙的高度;使打底圆柱(27)距离底座(5)的高度为设定高度,确定基板(2)与底座(5)之间缝隙的高度后,旋进固定螺栓(18);
步骤4,继续打印回转件(14),待打印至比第一层的支撑环(4)上表面的设定位置高3-10mm后,将第一层的支撑座(3)旋进螺杆(6),并将支撑座(3)与安装底座(1)通过螺栓固定连接;通过安装工具(9)旋入第一层的支撑环(4),使第一层的支撑环(4)套装在螺杆(6)外,旋入至第一层的支撑环(4)与第一层的支撑座(3)的上表面接触;
步骤5,继续打印回转件(14),待打印至比第二层的支撑环(4)上表面的设定位置高3-10mm后,将第二层的支撑座(3)穿过螺杆(6),并将支撑座(3)与第一层的支撑环(4)贴合;通过安装工具(9)旋入第二层的支撑环(4),使第二层的支撑环(4)套装在螺杆(6)外,旋入至第二层的支撑环(4)与第二层的支撑座(3)的上表面接触;
步骤9,重复步骤7和8至回转件(14)收口部分打印完成。
优选的,每一层支撑环(4)的设定高度位置在打印回转件(14)前,通过建立模型计算确定。
优选的,所述安装工具(9)包括主板(10),主板(10)为环状板,主板(10)的上表面至少固定设置有一对相对主板(10)中心对称的杠杆座(11),杠杆座(11)沿主板(10)的径向开设有孔洞,用于安装杠杆(12);主板(10)的下表面固定设置有分拨杆(13),每一个分拨杆(13)用于推动支撑环(4)旋转。
优选的,主板(10)的上表面开设有两个相对主板(10)中心对称的环形定位槽(28),每一个支撑环(4)上开设两个对称的螺纹孔洞(29),每一个环形定位槽(28)对应一个螺纹孔洞(29);安装工具(9)推动支撑环(4)旋转时,定位螺丝(20)穿过对应的环形定位槽(28)与螺纹孔洞(29)螺纹配合,固定连接安装工具(9)与支撑环(4)。
与现有技术相比,本发明具有以下有益效果:
本发明公开了一种材制造薄壁回转件防变形装置,该装置根据增材制造薄壁回转件随着高度的变化其横截面尺寸不断变化,且薄壁回转件体积偏大的特点,支撑架本身的尺寸也在不断变化,即竖直方向为固定的螺杆作为竖向支撑架,横向的支撑环随着薄壁回转件尺寸的变化,其外径不断变化;其中竖向中心位置的支撑环外径最大,向上或向下,支撑环的外径逐渐缩小,支撑环的外壁始终与回转件的内壁接触,起到支撑作用;中间支撑环下部开始,两个支撑环之间设置支撑柱,以起到竖向支撑支撑环的作用;一方面目前针对此类薄壁回转零件,行业内尚无有效的控制措施,本装置可将其尺寸稳定控制在加工毛坯范围内,提高了打印成品率,本装置均为组装件,可整体拆卸,亦可进行拆解,分部进行拆除,便于循环利用;另一方面有效的将回转件进行了支撑,可将此装置与回转件一起进行后续热处理及加工,避免了热处理、失效等的变形,及加工中的变形、震颤等现象。
进一步的,本发明的防变形装置底座中心部位设置有圆形凸台,用于放置支撑架。
进一步的,支撑座设计为中间有支撑套筒,外围有连接杆的结构,使得套筒和连接杆共同固定连接上支撑板和下支撑板,套筒同时能够套装在螺杆外。
进一步的,本发明的支撑环包括内部的芯轴和叶轮,二者通过连接柱连接;芯轴用于与螺杆螺纹配和,使得整个支撑环能够与螺杆固定连接,且薄壁件下部的每一个芯轴的下表面与支撑座的上表面接触,使得支撑座能够支撑支撑环;另一方面,外围的叶轮能够起到支撑回转件的薄壁的作用。
进一步的,叶轮的外侧壁为倾斜式,使得叶轮的外壁能够充分的配合薄壁横截面尺寸的变化。
进一步的,基板和底座通过若干个固定螺栓固定连接,同时基板上设置有若干个调节螺栓,使得基板和底座之间存在缝隙,打印时用于调节打印初始时打底圆柱的高度。
本发明还公开了一种增材制造薄壁回转件防变形装置的使用方法,该方法在增材打印过程中,不断的安装该防变形装置的支撑环和支撑座,使得打印出部分回转件,回转件的薄壁即能得到支撑,能够克服因温差较大,在薄壁回转件上产生的温度梯度,防止大的热应力的形成,即使新打印出的部分薄壁回转件温度较高,而已成型薄壁回转件温度较低,也因为支撑环能够支撑薄壁,而克服热应力,进而防止制件发生变形,甚至尺寸偏差过大而报废,总体提高了良品率,降低了废品率。整个步骤涉及到张口和收口两类回转件的使用方法。两种方法可单独使用,也可合并组合使用。
进一步的,打印过程中安装工具为特制安装工具,该安装工具为针对支撑环特制的安装工具,在安装工具与支撑环固定连接的基础上,推动安装工具旋转,进而能够将支撑环向下旋或向上旋。
【附图说明】
图1为本发明的整体结构剖面图;
图2为本发明的安装底座结构示意图;
图3为本发明的支撑环结构示意图;
图4为本发明的安装工具结构示意图;
图5为本发明的安装工具与支撑环配合的结构剖面图;
图6为本发明装置的整体结构示意图。
其中:1-安装底座;2-基板;3-支撑座;4-支撑环;5-底座;6-螺杆;7-芯轴;8-叶轮;9-安装工具;10-主板;11-杠杆座;12-杠杆;13-分拨杆;14-回转件;15-圆形凸台;16-第一螺纹通孔;17-第二螺纹通孔;18-固定螺栓;19-调节螺栓;20-定位螺丝;21-上支撑板;22-套筒;23-连接杆;24-连接柱;25-第三螺纹通孔;26-下支撑板;27-打底圆柱;28-环形定位槽;29-螺纹孔洞。
【具体实施方式】
下面结合附图对本发明做进一步详细描述。
参见图1,本发明公开了一种增材制造薄壁回转件防变形装置,包括安装底座1、基板2、支撑座3和支撑环4;安装底座1包括底座5和螺杆6;支撑环4包括芯轴7和叶轮8;增材制造的过程同时也是该装置的使用过程,使用过程需要使用安装工具9;所述安装工具9包括主板10、杠杆座11、杠杆12和分拨杆13。
安装底座1包括底座5和螺杆6,底座5的中间位置设置有圆形凸台15,底座5和圆形凸台15为同一中心点;螺杆6垂直穿过圆形凸台15的中心点,和底座5固定连接;底座5在非圆形凸台15的区域开设有若干个第一螺纹通孔16;
基板2为环形板状结构,基板2套装在圆形凸台15的外侧,基板2上开设有若干个第二螺纹通孔17,第二螺纹通孔17的数量与开设位置均与第一螺纹通孔16相匹配,使得当基板2套装在圆形凸台15外侧时,每一个第一螺纹通孔16的上方有一个第二螺纹通孔17;固定连接基板2和安装底座1时,通过固定螺栓18穿过第一螺纹通孔16和第二螺纹通孔17固定连接基板2和安装底座1;基板2还设置有若干个贯穿基板2的调节螺栓19,调节螺栓19的底端抵住底座5的上表面,使得基板2与底座5之间留有缝隙。
参见图1,所述支撑座3为包括上支撑板21和下支撑板26,两个支撑板通过中间的套筒22与边部的若干个连接杆23固定连接;套筒22为中间空心的筒装结构,上支撑板21和下支撑板26在套筒22处开设有圆孔,即支撑座3从上支撑板21穿过套筒22至下支撑板26贯穿有孔洞;该孔洞使得支撑座3能够套装在螺杆6的外部。
参见图3,支撑环4包括芯轴7和芯轴7外的叶轮8,芯轴7和叶轮8通过M个连接柱24固定连接,M为≥2的自然数,相邻连接柱24的外端之间的周向距离沿芯轴7的内侧壁相等;芯轴7为直径大于高度的圆柱体,沿高度方向开设有第三螺纹通孔25;第三螺纹通孔25与螺杆6螺纹配合,芯轴7的上表面开设有两个螺纹孔洞29,两个螺纹孔洞29相对于芯轴7的中心对称;叶轮8为环状结构,每一个连接柱24连接芯轴7的外侧壁和叶轮8的内侧壁,叶轮8的外侧壁上端形成的圆和下端形成的圆直径不同;因回转件14打印过程中直径的不断变化,为了起到牢固的支撑作用,叶轮8的外侧壁为倾斜的侧壁。
打印回转件14的过程中,基板2固定安装在安装底座1上,第一层的支撑座3通过套筒22穿过螺杆6,使得基板2上固定安装有第一层的支撑座3;通过第三螺纹通孔25和螺杆6的螺纹配合,第一层的支撑座3上固定安装有第一层的支撑环4;依次向上交替为支撑座3和支撑环4,支撑座3的尺寸为固定尺寸,支撑环4的尺寸跟随被打印的薄壁回转件14的外径变化而变化,叶轮8的外部的侧壁始终和回转件14的内壁接触;至打印出的回转件14结束。
打印回转件14的过程中,安装支撑环4时,需用到安装工具9;安装工具9包括主板10、杠杆座11、杠杆12和分拨杆13;主板10为环状支撑板,主板10的上表面固定安装有四个对称的杠杆座11,杠杆座11沿主板10的径向开设有孔洞,用于安装杠杆12;主板10的上表面开设有对称的两个环形定位槽28,用于与支撑环4的螺纹孔洞29相配合;主板10的下表面固定设置有M个分拨杆13,分拨杆13设置在同一圆上,相邻的分拨杆13之间的距离相等;即分拨杆13与支撑环4的连接柱24相匹配。
该装置的具体使用方法,包括以下步骤:
步骤1:将安装底座1通过压板固定在工作台上,保证压板中心位于打印回转件14回转中芯轴7上。
步骤2:将打印基板2固定于安装底座1的圆形凸台15外,基板2与圆形凸台15接触,通过调整四个固定螺栓18的旋入深度调节打印基板2的打印面水平;但此时固定螺栓18并未旋紧,即基板2和底座5的上表面之间留有8-10mm的缝隙。
步骤3:开始打印,待成型一段打底圆柱27后,测量打底圆柱27的高度,保证打底圆高度较理论值高3-8mm时,调节调整螺栓19,即调节基板2与底座5之间的缝隙,使打底圆柱27上平面距离安装底座高度达到设定高度时,旋转固定螺栓18,固定连接基板2和底座5,所述设定高度根据打印件的具体尺寸确定;调节螺栓19用于调节基板2与底座5之间缝隙的高度,而固定螺栓18用于固定连接基板2与安装底座1,使打底圆柱27顶端距离安装底座1为理论高度尺寸。
步骤4:继续打印回转件14,待打印至比第一层的支撑环4上表面的设定位置高3-10mm后,即将第一层的支撑座3穿过螺杆6,并将支撑座3与安装底座1通过螺栓固定连接。
步骤5:将第一层的支撑环4中的第三螺纹通孔25,通过安装工具9旋入螺杆6至其下端面与第一层的支撑座3的上支撑板21贴合;参见图5,具体步骤为将安装工具9从支撑环4的上方插入在支撑环4中,分拨杆13插入连接柱24之间,每一个分拨杆13在一个连接柱24的旁边,定位螺丝20穿过安装工具9上环形定位槽28,并与支撑环4上螺纹孔洞29螺纹配合连接,保证安装工具9的中芯轴7与支撑环4同轴;将两个杠杆12插入相对的两个杠杆座11中,沿支撑环4的切线方向推动杠杠12,从而使安装工具9转动,从而带动支撑环4旋入螺杆6中,至支撑环4与支撑座3接触。
步骤6:继续打印回转件14,待打印至比第二层的支撑环4上表面设定位置高3-10mm后,将第二层的支撑座3穿过螺杆6,并将支撑座3与第一层的支撑环4贴合;
步骤7:将第二层的支撑环4通过安装工具9旋入螺杆6至其下端面与第二层的支撑座3贴合;
步骤8:重复步骤6-7,至回转件14张口部分打印完成,即回转件14直径逐渐增大的部分打印完;
步骤11:重复步骤9-10,至回转件14收口部分打印完成。
上面的步骤中,在打印回转件14的下部分时,先打印回转件14的高度高出该层支撑环4的上平面3-10mm后放入支撑座3和支撑环4,因为此时整个回转件14的横截面是大于下面的回转件14的横截面积,因此能够后放入支撑环4;但是在打印上部分的回转件14时,优先放入支撑环4,打印回转件14至高出该支撑环4上平面设定位置3-10后,将支撑环4向上旋,因为如果延后的放置,支撑环4的外径大于回转件14的外径,使得支撑环4无法放入回转件14中,起到支撑作用,也是因为该原因,使得上部的支撑环4之间没有支撑座3,如果有支撑座3,支撑环4将无法下降到低于其设定位置的高度。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种增材制造薄壁回转件防变形装置,其特征在于,包括安装底座(1),安装底座(1)包括底座(5)和螺杆(6);螺杆(6)与底座(5)垂直,且固定安装在底座(5)的中心;底座(5)上固定安装有基板(2),基板(2)与底座(5)为同一中心;螺杆(6)通过螺纹连接有n个支撑环(4),n为≥3的奇数;每一个支撑环(4)的外侧壁与回转件(14)的内壁接触,其中第层的支撑环(14)为外径最大的支撑环(4),第层的支撑环(4)下方的支撑环(4)的外径层层减小,第层的支撑环(4)的上方的支撑环(4)的外径层层减小;从第层的支撑环(4)开始,第层的支撑环(4)下方的两两支撑环(4)之间设置有支撑座(3),底部的支撑座(3)和底座(5)固定连接;
支撑环(4)包括芯轴(7)和芯轴(7)外的叶轮(8),叶轮(8)为环状结构,芯轴(7)的中心开设有第三螺纹通孔(25),第三螺纹通孔(25)和螺杆(6)螺纹配合;芯轴(7)和叶轮(8)通过M个连接柱(24)固定连接,M为≥2的自然数;
支撑座(3)包括上支撑板(21)和下支撑板(26),两个支撑板通过中间的套筒(22)与边部的若干个连接杆(23)固定连接;套筒(22)套装在螺杆(6)的外部;
底座(5)的中心部位设置有向上凸出的圆形凸台(15),圆形凸台(15)与底座(5)的中心相同;圆形凸台(15)的直径与下支撑板(26)的直径相同;基板(2)套装在圆形凸台(15)的外侧,且圆形凸台(15)的侧壁与基板(2)内圆的侧壁接触;
叶轮(8)的侧壁形成的圆和与其贴合回转件(14)处形成的圆直径相同;
基板(2)和底座(5)通过若干个固定螺栓(18)固定连接;基板(2)还设置有若干个贯穿基板(2)的调节螺栓(19),调节螺栓(19)的底端抵住底座(5)的上表面,使得基板(2)与底座(5)之间留有缝隙;通过调整调节螺栓(19)旋入基板(2)的深度,能够调节基板(2)与底座(5)之间缝隙的高度;
支撑座(3)与安装底座(1)通过螺栓固定连接。
2.一种权利要求1所述增材制造薄壁回转件防变形装置的使用方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤1,将安装底座(1)通过压板固定在工作台上;
步骤2,将基板(2)固定安装在底座(5)上,基板(2)和底座(5)通过若干个固定螺栓(18)固定连接;基板(2)上还设置有若干个贯穿基板(2)的调节螺栓(19),调节螺栓(19)的底端抵住底座(5)的上表面,使得基板(2)与底座(5)之间留有8-10mm的缝隙;
步骤3,开始打印,打印成型回转件(14)的打底圆柱(27);打印出的打底圆柱(27)高度高于理论高度3-8mm时,测量打底圆柱(27)的高度,调节调整螺栓(19)旋出基板(2)的深度,进而调节打底圆柱(27)与底座(5)之间缝隙的高度;使打底圆柱(27)距离底座(5)的高度为设定高度,确定基板(2)与底座(5)之间缝隙的高度后,旋进固定螺栓(18);
步骤4,继续打印回转件(14),待打印至比第一层的支撑环(4)上表面的设定位置高3-10mm后,将第一层的支撑座(3)旋进螺杆(6),并将支撑座(3)与安装底座(1)通过螺栓固定连接;通过安装工具(9)旋入第一层的支撑环(4),使第一层的支撑环(4)套装在螺杆(6)外,旋入至第一层的支撑环(4)与第一层的支撑座(3)的上表面接触;
步骤5,继续打印回转件(14),待打印至比第二层的支撑环(4)上表面的设定位置高3-10mm后,将第二层的支撑座(3)穿过螺杆(6),并将支撑座(3)与第一层的支撑环(4)贴合;通过安装工具(9)旋入第二层的支撑环(4),使第二层的支撑环(4)套装在螺杆(6)外,旋入至第二层的支撑环(4)与第二层的支撑座(3)的上表面接触;
步骤9,重复步骤7和8至回转件(14)收口部分打印完成。
3.根据权利要求2所述的增材制造薄壁回转件防变形装置的使用方法,其特征在于,每一层支撑环(4)的设定高度位置在打印回转件(14)前,通过建立模型计算确定。
4.根据权利要求3所述的增材制造薄壁回转件防变形装置的使用方法,其特征在于,所述安装工具(9)包括主板(10),主板(10)为环状板,主板(10)的上表面至少固定设置有一对相对主板(10)中心对称的杠杆座(11),杠杆座(11)沿主板(10)的径向开设有孔洞,用于安装杠杆(12);主板(10)的下表面固定设置有分拨杆(13),每一个分拨杆(13)用于推动支撑环(4)旋转。
5.根据权利要求4所述的增材制造薄壁回转件防变形装置的使用方法,其特征在于,主板(10)的上表面开设有两个相对主板(10)中心对称的环形定位槽(28),每一个支撑环(4)上开设两个对称的螺纹孔洞(29),每一个环形定位槽(28)对应一个螺纹孔洞(29);安装工具(9)推动支撑环(4)旋转时,定位螺丝(20)穿过对应的环形定位槽(28)与螺纹孔洞(29)螺纹配合,固定连接安装工具(9)与支撑环(4)。
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Citations (5)
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---|---|---|---|---|
CN205393915U (zh) * | 2016-03-14 | 2016-07-27 | 东方电气集团东方锅炉股份有限公司 | 大直径薄壁筒体防变形支撑工装 |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN205393915U (zh) * | 2016-03-14 | 2016-07-27 | 东方电气集团东方锅炉股份有限公司 | 大直径薄壁筒体防变形支撑工装 |
CN205967415U (zh) * | 2016-08-24 | 2017-02-22 | 湖南华曙高科技有限责任公司 | 用于增材制造的支撑结构体 |
WO2018106371A2 (en) * | 2016-12-07 | 2018-06-14 | General Electric Company | Methods and table supports for additive manufacturing |
CN107214410A (zh) * | 2017-08-02 | 2017-09-29 | 北京航空航天大学 | 一种旋转式大型薄壁环件增材制造装置 |
CN108145161A (zh) * | 2017-12-04 | 2018-06-12 | 首都航天机械公司 | 一种抑制薄壁结构变形的辅助支撑结构 |
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