CN110064757B - 一种用于激光选区熔化成形悬空面结构 - Google Patents

一种用于激光选区熔化成形悬空面结构 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种用于激光选区熔化成形悬空面结构，包括：悬空面，具有悬空面结构特征的零件，加在所述悬空面处的板条状支撑；所述板条状支撑与悬空面相接触的倒直角；所述板条状支撑与基板相连接的倒圆角；所述激光选区熔化成形过程中用到的刮刀与板条状支撑长度方向成45°角。进一步，悬空面与水平面夹角在0°～45°之间；在悬空面处添加板条状支撑，其厚度为2mm，支撑与支撑的中心间距为6mm；所述板条状支撑与悬空面连接处倒直角，其斜边与垂直方向的夹角α＜45°，所述板条状支撑与基板连接处倒圆角；各板条状支撑倒直角之间无间隙。通过本发明可以实现对悬空面的完全自支撑，避免激光选区熔化成形过程中悬空面出现开裂或坍陷等缺陷。

Description

一种用于激光选区熔化成形悬空面结构
技术领域
本发明涉及一种增材制造工艺结构，具体涉及一种用于激光选区熔化成形悬空面结构。
背景技术
激光选区熔化成形技术是一种用于成形复杂金属构件的快速制造技术，目前在航空、航天、医疗以及核电等行业得到了广泛应用。但是，激光选区熔化成形技术是一种自下而上的逐层叠加的成形过程。
对于具有悬空面结构特征的复杂金属构件，金属粉末无法起到支持悬空面结构特征的良好成形，当然，目前常用的方法是悬空面下添加点支撑、线支撑或体支撑等来辅助实现复杂金属构件悬空面结构特征的成形，但是，如果支撑间距太小，刮刀用橡胶条磨损较为严重，使得铺粉质量受到严重影响；如果支撑间距太大，悬空面必然会出现裂纹或坍塌现象。所以说，工艺支撑设计是激光选区熔化成形技术的关键所在。
为了提高具有悬空面结构特征的复杂金属零件的成形质量，避免出现裂纹或坍塌等现象，本发明特别针对悬空面的工艺支撑进行了全新设计，既可以避免刮刀用橡胶条的过分磨损，又可以大大降低出现裂纹或坍塌等缺陷的可能性。
发明内容
本发明解决的问题是现有激光选区熔化成形悬空面结构特征易于出现裂纹或坍塌等缺陷，成形质量难以得到保证。为了解决所述问题，本发明提供一种用于激光选区熔化成形悬空面结构的工艺支撑设计。本发明提供的用于激光选区熔化成形悬空面结构，包括：悬空面，具有悬空面结构特征的零件，加在所述悬空面处的板条状支撑；所述板条状支撑与悬空面相接触的倒直角；所述板条状支撑与基板相连接的倒圆角。
进一步，悬空面与水平面夹角在0°～45°之间；
进一步，在悬空面处添加板条状支撑，其厚度为2mm，支撑与支撑的中心间距为6mm；
进一步，所述板条状支撑与悬空面连接处倒直角，其斜边与垂直方向的夹角α＜45°，所述板条状支撑与基板连接处倒圆角；
进一步，各板条状支撑倒直角之间无间隙。
进一步，所述具有悬空面结构特征的零件导入打印平台时，板条状支撑长度方向应与刮刀方向成45度夹角。
进一步，所述板条状支撑在零件打印完成后通过机加工的方式对其去除。
本发明的有益效果是：可以实现悬空面的全支撑的同时，减少了支撑数量，避免成形过程中刮刀用橡胶条的过度磨损导致成形过程难以继续；尤其是能够大大降低具有悬空面结构特征的复杂金属构件出现开裂或坍陷的风险。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1具有悬空面结构特征的零件示意图；
图2添加板条状支撑后的零件示意图；
图3具有悬空面结构特征的零件模型摆放方式示意图。
具体实施方式
下文结合附图和实施例对本发明进行进一步阐述。
一种用于激光选区熔化成形悬空面结构，包括悬空面1；具有悬空面结构特征的零件2；加在所述悬空面处的板条状支撑3；所述板条状支撑3与悬空面接触处的倒直角4；所述板条状支撑3与基板7接触处的倒圆角5；激光选区熔化成形过程用于铺粉的刮刀6。本实施例中，对于具有悬空面结构特征的复杂金属零件2，如图1所示。在其悬空面1处添加板条状支撑3，板条状支撑3厚度为2mm，支撑与支撑中心间距设置6mm，板条状支撑3与悬空面连接处倒直角，其斜边与垂直方向的夹角α＜45°，板条状支撑3与基板连接处倒圆角，如图2所示；具有悬空面结构特征的零件模型导入打印基板时，板条状支撑3长度方向应与刮刀方向成45°夹角，如图3所示。
本发明虽然已以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定本发明，任何本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围内，都可以利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出可能的变动和修改，因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化及修饰，均属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (3)

1.一种用于激光选区熔化成形悬空面结构，其特征在于，包括：悬空面；具有悬空面结构特征的零件；激光选区熔化成形过程用于铺粉的刮刀；加在所述悬空面处的板条状支撑；所述板条状支撑与悬空面接触处为倒直角；所述板条状支撑与基板接触处为倒圆角；所述悬空面与水平面夹角在0°～45°之间；所述板条状支撑添加于悬空面下部，板条状支撑厚度为2mm，板条状支撑中心间距为6mm；所述板条状支撑与悬空面连接处为倒直角，倒直角斜边与竖直方向的夹角为α＜45°。
2.根据权利要求1所述的一种用于激光选区熔化成形悬空面结构，其特征在于，所述具有悬空面结构特征的零件导入打印基板时，板条状支撑长度方向应与刮刀方向成45°夹角。
3.根据权利要求1所述的一种用于激光选区熔化成形悬空面结构，其特征在于，通过机加工的方式将板条状支撑进行去除。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113560598B (zh) * 2021-06-30 2023-09-29 西安航天发动机有限公司 一种大尺寸零件激光选区熔化成形方法
CN114433870B (zh) * 2021-12-22 2023-08-22 国营芜湖机械厂 一种飞机垂悬结构摇臂选区激光熔化成型控制方法

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103920877A (zh) * 2014-04-12 2014-07-16 北京工业大学 一种slm制造金属零件易去除支撑结构设计方法
CN203794992U (zh) * 2014-04-04 2014-08-27 苏州大学张家港工业技术研究院 一种激光三维熔覆成形用工作台
DE102013218760A1 (de) * 2013-09-19 2015-03-19 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Verfahren zum schichtweisen Herstellen eines Bauteils
CN105058798A (zh) * 2015-08-20 2015-11-18 磐纹科技（上海）有限公司 一种熔积成型三维打印的支撑模块及其生成方法
WO2018093546A1 (en) * 2016-11-18 2018-05-24 General Electric Company Methods and spoke supports for additive manufacturing
CN108213420A (zh) * 2016-12-22 2018-06-29 四川省有色冶金研究院有限公司 一种集成震动功能的slm铺粉刮刀
CN108372298A (zh) * 2017-01-04 2018-08-07 中国航空工业集团公司北京航空制造工程研究所 一种激光选区熔化成形薄壁零件的随形支撑变形控制方法
CN108720949A (zh) * 2018-04-02 2018-11-02 成都登特牙科技术开发有限公司 用于牙科增材制造的支撑结构
CN109332692A (zh) * 2018-11-06 2019-02-15 首都航天机械有限公司 用于激光选区熔化成形悬空面的辅助支撑结构及其应用方法

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102013218760A1 (de) * 2013-09-19 2015-03-19 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Verfahren zum schichtweisen Herstellen eines Bauteils
CN203794992U (zh) * 2014-04-04 2014-08-27 苏州大学张家港工业技术研究院 一种激光三维熔覆成形用工作台
CN103920877A (zh) * 2014-04-12 2014-07-16 北京工业大学 一种slm制造金属零件易去除支撑结构设计方法
CN105058798A (zh) * 2015-08-20 2015-11-18 磐纹科技（上海）有限公司 一种熔积成型三维打印的支撑模块及其生成方法
WO2018093546A1 (en) * 2016-11-18 2018-05-24 General Electric Company Methods and spoke supports for additive manufacturing
CN108213420A (zh) * 2016-12-22 2018-06-29 四川省有色冶金研究院有限公司 一种集成震动功能的slm铺粉刮刀
CN108372298A (zh) * 2017-01-04 2018-08-07 中国航空工业集团公司北京航空制造工程研究所 一种激光选区熔化成形薄壁零件的随形支撑变形控制方法
CN108720949A (zh) * 2018-04-02 2018-11-02 成都登特牙科技术开发有限公司 用于牙科增材制造的支撑结构
CN109332692A (zh) * 2018-11-06 2019-02-15 首都航天机械有限公司 用于激光选区熔化成形悬空面的辅助支撑结构及其应用方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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增材制造中的支撑设计;张小川等;《热加工工艺》;20180630;第 47 卷(第 12 期);第1-7页 *

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