CN111468726A - 一种基于选区激光熔化与电解加工的孔道构件制造方法 - Google Patents

一种基于选区激光熔化与电解加工的孔道构件制造方法 Download PDF

Info

Publication number
CN111468726A
CN111468726A CN202010319193.2A CN202010319193A CN111468726A CN 111468726 A CN111468726 A CN 111468726A CN 202010319193 A CN202010319193 A CN 202010319193A CN 111468726 A CN111468726 A CN 111468726A
Authority
CN
China
Prior art keywords
selective laser
laser melting
cathode
manufacturing
electrolytic machining
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202010319193.2A
Other languages
English (en)
Inventor
刘建睿
张少立
王超
王理林
林鑫
黄卫东
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Northwestern Polytechnical University
Original Assignee
Northwestern Polytechnical University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Northwestern Polytechnical University filed Critical Northwestern Polytechnical University
Priority to CN202010319193.2A priority Critical patent/CN111468726A/zh
Publication of CN111468726A publication Critical patent/CN111468726A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F3/00—Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the manner of compacting or sintering; Apparatus specially adapted therefor ; Presses and furnaces
    • B22F3/10—Sintering only
    • B22F3/11—Making porous workpieces or articles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23H—WORKING OF METAL BY THE ACTION OF A HIGH CONCENTRATION OF ELECTRIC CURRENT ON A WORKPIECE USING AN ELECTRODE WHICH TAKES THE PLACE OF A TOOL; SUCH WORKING COMBINED WITH OTHER FORMS OF WORKING OF METAL
    • B23H3/00—Electrochemical machining, i.e. removing metal by passing current between an electrode and a workpiece in the presence of an electrolyte
    • B23H3/04—Electrodes specially adapted therefor or their manufacture
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23H—WORKING OF METAL BY THE ACTION OF A HIGH CONCENTRATION OF ELECTRIC CURRENT ON A WORKPIECE USING AN ELECTRODE WHICH TAKES THE PLACE OF A TOOL; SUCH WORKING COMBINED WITH OTHER FORMS OF WORKING OF METAL
    • B23H3/00—Electrochemical machining, i.e. removing metal by passing current between an electrode and a workpiece in the presence of an electrolyte
    • B23H3/10—Supply or regeneration of working media
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23H—WORKING OF METAL BY THE ACTION OF A HIGH CONCENTRATION OF ELECTRIC CURRENT ON A WORKPIECE USING AN ELECTRODE WHICH TAKES THE PLACE OF A TOOL; SUCH WORKING COMBINED WITH OTHER FORMS OF WORKING OF METAL
    • B23H9/00—Machining specially adapted for treating particular metal objects or for obtaining special effects or results on metal objects
    • B23H9/14—Making holes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B33—ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
    • B33Y—ADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
    • B33Y10/00—Processes of additive manufacturing
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B33—ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
    • B33Y—ADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
    • B33Y80/00—Products made by additive manufacturing

Abstract

本发明公开了一种基于选区激光熔化与电解加工的孔道构件制造方法，该方法将选区激光熔化技术与电解加工技术相结合，一方面具备增材制造设计灵活度高、数字化制造、无需模具、材料利用率高、生产周期短、可近净成形复杂构件等优势，另一方面又发挥了电解加工无刀具磨损、无残留应力、精度高、不受被加工材料性能限制等优点。本发明不单是将二者结合，更重要的是，选区激光熔化与电解加工两种技术优势互补，在获得良好加工效果的同时显著降低了对各自现有工艺的难度的要求。并且，该方法不局限于特定零件的加工，而是可根据具体的孔道构件设计进行灵活变通，具有广泛的适用性。

Description

一种基于选区激光熔化与电解加工的孔道构件制造方法
【技术领域】
本发明属于增减材组合加工领域，具体涉及一种基于选区激光熔化与电解加工的孔道构件制造方法。
【背景技术】
具有复杂孔道结构的金属构件广泛存在于各种模具和零部件中，对这些孔道构件的制造通常采用传统的锻造或铸造工艺制备出构件的毛坯，再利用现有的打孔技术加工出内部孔道结构才能完成。然而，目前这些技术常常受制于材料的加工性能或极端的孔型结构，使其加工难度大，生产效率低。
选区激光熔化作为金属增材制造技术中的典型代表，是以数字化模型为基础的由点到线到面再到三维实体的制造过程，具有设计灵活度、无需模具、快速制造、生产周期短、材料利用率高等特点，特别适用于具有复杂悬垂结构件的整体制造。但是采用选区激光熔化在制造带有悬垂结构的复杂零件过程中，往往由于金属熔体与作为支撑的未熔金属粉间毛细管力的作用，导致内部悬垂区域表面出现粘附未熔粉颗粒或挂渣现象，这种粗糙或凹凸不平的表面形貌会影响孔道结构的形状及尺寸、甚至影响到连通性，最终影响构件的使用性能。
电解加工是通过电化学溶解来对阳极工件进行减材加工，具有不受金属材料性能限制、无刀具磨损和无应力残留等优势，并且在兼顾较高的加工效率同时可获得良好的表面加工质量。
【发明内容】
本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种基于选区激光熔化与电解加工的孔道构件制造方法；以解决传统制造孔道构件的工艺难点和选区激光熔化的技术问题，该制造方法最终不仅可以获得良好的尺寸精度和表面质量，同时显著降低了制造工艺的难度，提高了生产效率。
为达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：
一种基于选区激光熔化与电解加工的孔道构件制造方法，包括以下步骤：
步骤1，构建孔道构件的三维模型，将设计好的三维模型通过软件进行分层处理，生成二维层片打印文件，再通过选区激光熔化设备根据二维层片打印文件信息进行逐层沉积，得到孔道构件毛坯；
步骤2，根据孔道构件的三维模型中孔道的几何形状、尺寸、数量和排布，设计电解加工工具阴极的形状、尺寸、数量和排布，然后制作出电解加工工具阴极；
步骤3，采用步骤2中制得的阴极，通过电解加工对孔道构件毛坯中的孔道进行加工，至孔道的几何形状、尺寸、内表面光洁度符合设计要求和使用性能，得到最终的孔道构件。
优选的，步骤1中，通过solidworks软件构建三维模型，并对模型进行切片分层处理，得到二维层片的STL文件。
优选的，步骤1中，逐层沉积的具体过程为：在基材上铺设一层金属粉末，通过选区激光熔化设备熔化第一层粉末完成第一层材料的沉积；粉床下降一层的设定高度，在第一层材料上铺设一层金属粉末，通过选区激光熔化设备熔化新铺设的金属粉末完成新铺设材料的沉积；重复步骤至孔道构件毛坯完成。
优选的，沉积过程，选择性的熔化区域为孔道构件毛坯的实体部分，孔道的腔体内保留铺设的未熔粉末。
优选的，步骤2中，一个阴极为柱状体结构，一个阴极的长度大于孔道的长度，一个阴极和一个孔道的截面形状和面积相同。
优选的，阴极的数量和排布和孔道的数量和排布相同。
优选的，步骤3的具体过程为：孔道构件毛坯作为阳极，阴极定位至孔道的最上端作为加工起点，阴极从上到下对孔道进行加工，加工完成后阴极退回加工起点；移动阴极至另外待加工的孔道的上部开始加工，直至所有孔道构件毛坯中所有的孔道加工结束。
优选的，加工过程中，孔道的轴线为竖直方向。
优选的，加工过程中，当待加工孔道与已加工的孔道的轴线方向不同时，旋转孔道构件毛坯，至待加工孔道的轴线为竖直方向。
优选的，加工过程中，电解液先从阴极底部流出，然后携带反应产物从孔道的下端流出。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
本发明公开了一种基于选区激光熔化与电解加工的复杂孔道构件制造方法，该方法将选区激光熔化技术与电解加工技术相结合，一方面具备增材制造设计灵活度高、数字化制造、无需模具、材料利用率高、生产周期短、可近净成形复杂构件等优势，另一方面又发挥了电解加工无刀具磨损、无残留应力、精度高、不受被加工材料性能限制等优点。本发明不单是将二者结合，更重要的是，选区激光熔化与电解加工两种技术优势互补，前者大幅降低了后者的材料去除量，后者则对前者加工后的不足进行弥补，因而在获得良好加工效果的同时显著降低了对各自现有工艺的难度的要求，最终给出了孔道构件加工的全新思路，实现效率与精度的双提升。并且，该方法不局限于特定零件的加工，而是可根据具体的孔道构件设计进行灵活变通，具有广泛的适用性。进一步的，利用先增材后减材的加工策略，可精确制造具有更加微小、深小的构件。
进一步的，通过solidworks等软件构建模型，使得整个增材制造过程中的目标构件被精细的划分为多层，最终得到尺寸复合要求的毛坯件。
进一步的，复杂孔道结构毛坯由增材制造方式形成，孔道尺寸覆盖范围广，孔道形状随设计变化灵活。成形的复杂孔道结构毛坯中孔道内壁的尺寸精度和表面质量无需达到很高的标准，因此选区激光熔化可以以更高效率进行材料沉积。
进一步的，依据构件的孔道规划情况可设计多个规律分布的阴极工具，在后续的电解加工过程中同时对多个孔道进行加工，提升了整体的生产效率。
进一步的，以电解加工作为成形件的后处理方式，可有效解决某些孔道结构在选区激光熔化过程中成形性差或者无法成形的问题。
进一步的，电解加工过程中电解液从孔道的下端流出，避免了已加工的孔道上方部位再发生额外的电化学反应，有效提高了加工精度，消除了孔道中产物堆积对加工所造成的不利影响。
【附图说明】
图1为本发明中选区激光熔化成形过程示意图；
图2为本发明中电解加工过程示意图；
图3为本发明实施例1中构件示意图；
图4为本发明实施例2中构件示意图。
其中，1-激光，2-金属粉末，3-熔化区域，4-未熔粉末，5-孔道构件毛坯，6-阴极，7-电解液，8-反应产物；9-孔道。
【具体实施方式】
下面结合附图对本发明做进一步详细描述：
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制；术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性；此外，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
本申请公开了一种基于选区激光熔化与电解加工的复杂孔道构件精确制造方法，包括以下步骤：
(1)参见图1，首先利用Solidworks等软件设计出目标构件的三维模型，再将其进行切片分层得到STL格式文件，作为后续选区激光熔化的成形控制程序。在成形之前，需先将金属粉末2进行烘干处理，同时对基材进行打磨和清洗，以此共同保证成形的质量。然后将模型导入选区激光熔化设备，设定成形工艺参数(扫描速率、扫描路径、激光功率等)，并通入氩气对成形过程进行保护。选区激光熔化的成形过程是通过激光1对基材上铺设的金属粉末2在二维平面上进行选择性区域熔化来完成材料沉积。其中，选择性熔化区域4为构件的非孔道实体部分，而孔道腔结构部分则保留为初始的未熔粉末4并由其对后续孔道9上方沉积的悬垂结构部分起到支撑作用。在完成一层沉积后，粉床下降一个设定的层厚高度并在其上面重新铺设一层金属粉末2，然后在新铺设的金属粉末2平面重复上述沉积过程，循环往复，直至完成整体构件的三维成形。最后将成形好的构件从基材上切下并清理掉周围及孔道9内部未得到熔化的粉末，获得复杂孔道构件毛坯5，所述的复杂孔道构件毛坯5中孔道9的连通性、精度和表面粗糙度无严格要求。
选区激光熔化的工艺参数为：激光1功率为200～400W，扫描速度800～1200mm/s，扫描间距为70～120μm，铺粉层厚20～50μm，光斑直径70～100μm。
(2)参见图2，根据构件模型中的孔道9情况设计阴极6的形状、尺寸、数量和排布，作为后续的电解加工工具。阴极6为柱状体结构，柱状体的底面形状包括但不限于圆形、方形、三角形等，这与孔道9的设计形状保持一致；每一个阴极6的尺寸包括柱状体的长度和底面的相关尺寸，其中长度要略大于孔道9结构的长度，底面尺寸则与孔道9截面形状的尺寸相同；阴极6的数量可为一个或多个，数量大小为所设计孔道9数的约数；存在多个阴极6情况下，阴极6的排布按照孔道9间的位置关系进行排列分布，具体来说，阴极6的数量和分布根据孔道9的分布进行设计，如孔道9为规则的行、列布置，则可设计一行阴极6，然后逐列加工；也可以设计单个阴极6，逐个加工孔道9；也可以有其他的设计方式。
(3)将由选区激光熔化成形的复杂孔道构件毛坯5置于数控电解加工机床上作为阳极，保证孔道9全部或部分为竖直取向，阴极工具定位至竖直取向的孔道结构的最上端来作为加工起点。启动电解液供给系统和电源控制系统，阴极6开始按照预设的数控程序由上到下对成形的复杂孔道结构毛坯5进行精准加工，加工完成后阴极退6回加工起点，使得阴极6处于阳极构件未加工的孔道结构的最上端来作为新的加工起点。加工过程中，电解液7从阴极6的下端流出，作为阴极6当前所在部位与阳极构件间的电化学反应介质，随后携带着反应产物8从孔道9的下端排出。(当下一待加工孔道9取向与上一孔道9不一致时，需对孔道构件毛坯5进行旋转使得该孔道9为竖直取向)然后阴极6与阳极构件发生相对移动，阴极6再移动至未加工的孔道结构的最上端来作为新的加工起点，重复上述电解加工的过程，以此类推，依次对所有孔道6进行精确加工，进而完成整个复杂孔道构件的加工。
电解加工所采用的工艺参数为：加工电压为10～30V，阴极进给速度为10～30μm/s。电解液为10～25wt.％的NaNO3溶液或10～15wt.％的NaCl溶液，电解液压力为0.2～1.2MPa，温度为25～40℃。
实施例1
参见图3，按照如下步骤制备316L不锈钢深小孔道构件：
(1)首先利用Solidworks等软件设计出目标构件的三维模型，其整体形状为长方体，内部为直径3mm的圆形孔道结构，孔道长50mm。15个孔道呈3行5列分布，相互之间间隔为10mm。再将三维模型进行切片分层得到STL格式文件，作为后续选区激光熔化的成形控制程序。在成形之前，需先将金属粉末进行烘干处理，同时对基材进行打磨和清洗，以此共同保证成形的质量。然后将模型导入选区激光熔化设备，设定成形工艺参数(扫描速率、扫描路径、激光功率等)，并通入氩气对成形过程进行保护。选区激光熔化的成形过程是通过激光对基材上铺设的金属粉末在二维平面上进行选择性区域熔化来完成材料沉积。其中，选择性的熔化区域为构件的非孔道实体部分，而孔道腔结构部分则保留为初始的未熔粉末并由其对后续孔道上方沉积的悬垂结构部分起到支撑作用。在完成一层沉积后，粉床下降一个设定的层厚高度并在其上面重新铺设一层金属粉末，下降的设定层厚高度与一层的铺粉厚度相等，然后在新铺设的粉末平面重复上述沉积过程，循环往复，直至完成整体构件的三维成形。最后将成形好的构件从基材上切下并清理掉周围及孔道内部未得到熔化的粉末，获得孔道构件毛坯。
选区激光熔化采用的工艺参数为：激光功率为290W，扫描速度为1100mm/s，扫描间距为110μm，铺粉层厚40μm，光斑直径90μm。
2)根据构件模型中的孔道情况设计阴极的形状、尺寸、数量和排布，作为后续的电解加工工具。阴极为柱状体结构，柱状体的底面形状圆形，直径为3mm，阴极的长为55mm，阴极的数量为3个，以10mm为间距直线排列。
(3)将由选区激光熔化成形的复杂孔道构件毛坯置于数控电解加工机床上作为阳极，保证孔道结构为竖直取向，阴极工具定位至第一列孔道结构的最上端来作为加工起点。启动电解液供给系统和电源控制系统，阴极开始按照预设的数控程序由上到下对成形的复杂孔道结构毛坯进行精准加工，加工完成后阴极退回加工起点。加工过程中，电解液从阴极的下端流出，作为阴极当前所在部位与阳极构件间的电化学反应介质，随后携带着反应产物从孔道的下端排出。然后阴极平移10mm移动至第二列孔道结构的最上端来作为新的加工起点，重复上述电解加工的过程，以此类推，依次对所有孔道进行精确加工，进而完成整个复杂孔道构件的加工。
电解加工采用的工艺参数为：加工电压为20V，阴极进给速度为20μm/s。电解液为15wt.％的NaNO3溶液，电解液压力为0.6MPa，温度为30℃。
通过本发明可制备出具有深小孔道结构的孔道构件，工艺难度低，生产效率高，且制造的构件力学性能和表面质量优异。其中，室温下构件的抗拉强度为596MPa，屈服强度为295MPa，均优于316L不锈钢的锻件标准(抗拉强度450MPa、屈服强度170MPa)，孔道的尺寸精度为0.05mm，孔道表面粗糙度Ra为0.47μm。
实施例2
参见图4，按照如下步骤制备Hastelloy X高温合金微小孔道构件：
(1)首先利用Solidworks等软件设计出目标构件的三维模型，其整体形状为圆筒形，内部为直径0.5mm的圆形孔道结构，孔道长3mm。12个孔道沿圆周均匀分布，相互之间轴线夹角为30°。再将三维模型进行切片分层得到STL格式文件，作为后续选区激光熔化的成形控制程序。在成形之前，需先将金属粉末进行烘干处理，同时对基材进行打磨和清洗，以此共同保证成形的质量。然后将模型导入选区激光熔化设备，设定成形工艺参数(扫描速率、扫描路径、激光功率等)，并通入氩气对成形过程进行保护。选区激光熔化的成形过程是通过激光对基材上铺设的金属粉末在二维平面上进行选择性区域熔化来完成材料沉积。其中，选择性的熔化区域为构件的非孔道实体部分，而孔道腔结构部分则保留为初始的未熔粉末并由其对后续孔道上方沉积的悬垂结构部分起到支撑作用。在完成一层沉积后，粉床下降一个设定的层厚高度并在其上面重新铺设一层金属粉末，然后在新铺设的粉末平面重复上述沉积过程，循环往复，直至完成整体构件的三维成形。最后将成形好的构件从基材上切下并清理掉周围及孔道内部未得到熔化的粉末，获得孔道构件毛坯。
选区激光熔化采用的工艺参数为：激光功率为285W，扫描速度为1000mm/s，扫描间距为85μm，铺粉层厚30μm，光斑直径90μm。
2)根据构件模型中的孔道情况设计阴极的形状、尺寸、数量和排布，作为后续的电解加工工具。阴极为柱状体结构，柱状体的底面形状圆形，直径为3mm，阴极的长为55mm，阴极的数量为1个。
(3)将由选区激光熔化成形的复杂孔道构件毛坯置于数控电解加工机床上作为阳极，保证某一孔道为竖直取向，阴极工具定位至这一竖直取向的孔道结构的最上端来作为加工起点。启动电解液供给系统和电源控制系统，阴极开始按照预设的数控程序由上到下对成形的复杂孔道结构毛坯进行精准加工，加工完成后阴极退回加工起点。加工过程中，电解液从阴极的下端流出，作为阴极当前所在部位与阳极构件间的电化学反应介质，随后携带着反应产物从孔道的下端排出。然后将工件以圆通的轴线为中心旋转30°，阴极以相邻的第二个孔道结构的最上端作为新的加工起点，重复上述电解加工的过程，以此类推，依次对所有孔道进行精确加工，进而完成整个复杂孔道构件的加工。
电解加工采用的工艺参数为：
加工电压为25V，阴极进给速度为15μm/s。电解液为20wt.％的NaNO3溶液，电解液压力为0.9MPa，温度为35℃。
通过本发明可制备出具有微小孔道结构的孔道构件，工艺难度低，生产效率高，且制造的构件力学性能和表面质量优异。其中，室温下构件的抗拉强度为842MPa，屈服强度为398MPa，均优于Hastelloy X高温合金的锻件实测值(抗拉强度752MPa、屈服强度355MPa)，孔道的尺寸精度为0.01mm，孔道表面粗糙度Ra为0.19μm。
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 (10)

1.一种基于选区激光熔化与电解加工的孔道构件制造方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1，构建孔道构件的三维模型，将设计好的三维模型通过软件进行分层处理，生成二维层片打印文件，再通过选区激光熔化设备根据二维层片打印文件信息进行逐层沉积，得到孔道构件毛坯(5)；
步骤2，根据孔道构件的三维模型中孔道(9)的几何形状、尺寸、数量和排布，设计电解加工工具阴极(6)的形状、尺寸、数量和排布，然后制作出电解加工工具阴极(6)；
步骤3，采用步骤2中制得的阴极(6)，通过电解加工对孔道构件毛坯(5)中的孔道(9)进行加工，至孔道(9)的几何形状、尺寸、内表面光洁度符合设计要求和使用性能，得到最终的孔道构件。
2.根据权利要求1所述的一种基于选区激光熔化与电解加工的孔道构件制造方法，其特征在于，步骤1中，通过solidworks软件构建三维模型，并对模型进行切片分层处理，得到二维层片的STL文件。
3.根据权利要求1所述的一种基于选区激光熔化与电解加工的孔道构件制造方法，其特征在于，步骤1中，逐层沉积的具体过程为：(1)在基材上铺设一层金属粉末(2)，通过选区激光熔化设备熔化第一层粉末完成第一层材料的沉积；(2)粉床下降一层的设定高度，在第一层材料上铺设一层金属粉末(2)，通过选区激光熔化设备熔化新铺设的金属粉末(2)完成新铺设材料的沉积；(3)重复步骤(2)至孔道构件毛坯(5)完成。
4.根据权利要求3所述的一种基于选区激光熔化与电解加工的孔道构件制造方法，其特征在于，沉积过程，选择性的熔化区域(3)为孔道构件毛坯(5)的实体部分，孔道(9)的腔体内保留铺设的未熔粉末(4)。
5.根据权利要求1所述的一种基于选区激光熔化与电解加工的孔道构件制造方法，其特征在于，步骤2中，一个阴极(6)为柱状体结构，一个阴极(6)的长度大于孔道(9)的长度，一个阴极(6)和一个孔道(9)的截面形状和面积相同。
6.根据权利要求5所述的一种基于选区激光熔化与电解加工的孔道构件制造方法，其特征在于，阴极(6)的数量和排布和孔道(9)的数量和排布相同。
7.根据权利要求1-6任意一项所述的基于选区激光熔化与电解加工的孔道构件制造方法，其特征在于，步骤3的具体过程为：孔道构件毛坯(5)作为阳极，阴极(6)定位至孔道(9)的最上端作为加工起点，阴极(6)从上到下对孔道(9)进行加工，加工完成后阴极(6)退回加工起点；移动阴极(6)至另外待加工的孔道(9)的上部开始加工，直至所有孔道构件毛坯(5)中所有的孔道(9)加工结束。
8.根据权利要求7所述的一种基于选区激光熔化与电解加工的孔道构件制造方法，其特征在于，加工过程中，孔道(9)的轴线为竖直方向。
9.根据权利要求7所述的一种基于选区激光熔化与电解加工的孔道构件制造方法，其特征在于，加工过程中，当待加工孔道(9)与已加工的孔道(9)的轴线方向不同时，旋转孔道构件毛坯(5)，至待加工孔道(9)的轴线为竖直方向。
10.根据权利要求7所述的一种基于选区激光熔化与电解加工的孔道构件制造方法，其特征在于，加工过程中，电解液(7)先从阴极(6)底部流出，然后携带反应产物(8)从孔道(9)的下端流出。
CN202010319193.2A 2020-04-21 2020-04-21 一种基于选区激光熔化与电解加工的孔道构件制造方法 Pending CN111468726A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010319193.2A CN111468726A (zh) 2020-04-21 2020-04-21 一种基于选区激光熔化与电解加工的孔道构件制造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010319193.2A CN111468726A (zh) 2020-04-21 2020-04-21 一种基于选区激光熔化与电解加工的孔道构件制造方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN111468726A true CN111468726A (zh) 2020-07-31

Family

ID=71756014

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010319193.2A Pending CN111468726A (zh) 2020-04-21 2020-04-21 一种基于选区激光熔化与电解加工的孔道构件制造方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN111468726A (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112643046A (zh) * 2020-11-26 2021-04-13 西安交通大学 一种基于金属熔丝增减材的内流道无支撑成形方法
CN114951693A (zh) * 2022-04-15 2022-08-30 中国航发北京航空材料研究院 一种具有小尺寸异形孔零件的激光选区熔化成形方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102234832A (zh) * 2011-06-30 2011-11-09 清华大学 金属机械零件内孔相贯线处毛刺的精密可控电解去除工艺
CN104588798A (zh) * 2013-11-01 2015-05-06 无锡华臻新能源科技有限公司 电化学增材制造方法及装置
CN108179461A (zh) * 2018-01-11 2018-06-19 张百成 一种中空金属零件内壁抛光方法
WO2019185647A1 (en) * 2018-03-27 2019-10-03 Freemelt Ab Electrochemical cleaning of an additively manufactured part
CN110539132A (zh) * 2019-08-19 2019-12-06 西北工业大学 一种增材制造与电解加工精确成形的整体叶盘制备方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102234832A (zh) * 2011-06-30 2011-11-09 清华大学 金属机械零件内孔相贯线处毛刺的精密可控电解去除工艺
CN104588798A (zh) * 2013-11-01 2015-05-06 无锡华臻新能源科技有限公司 电化学增材制造方法及装置
CN108179461A (zh) * 2018-01-11 2018-06-19 张百成 一种中空金属零件内壁抛光方法
WO2019185647A1 (en) * 2018-03-27 2019-10-03 Freemelt Ab Electrochemical cleaning of an additively manufactured part
CN110539132A (zh) * 2019-08-19 2019-12-06 西北工业大学 一种增材制造与电解加工精确成形的整体叶盘制备方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
付平等: "《工程训练基础》", 31 December 2016, 西安电子科技大学 *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112643046A (zh) * 2020-11-26 2021-04-13 西安交通大学 一种基于金属熔丝增减材的内流道无支撑成形方法
CN112643046B (zh) * 2020-11-26 2022-03-08 西安交通大学 一种基于金属熔丝增减材的内流道无支撑成形方法
CN114951693A (zh) * 2022-04-15 2022-08-30 中国航发北京航空材料研究院 一种具有小尺寸异形孔零件的激光选区熔化成形方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10479010B2 (en) Metal product having internal space formed therein and method of manufacturing thereof
CN111957962B (zh) 一种用于钛合金成型的激光选区熔化的增材制造方法及增材制造装置
CN111112793B (zh) 一种镁合金结构件的电弧增材制造方法及其所用设备
CN109261967B (zh) 一种多孔钨材料的电子束分区扫描成形方法
CN111468726A (zh) 一种基于选区激光熔化与电解加工的孔道构件制造方法
CN103962556A (zh) 一种基于选区激光熔化技术的纯钛粉末成型方法
CN112059185B (zh) 带悬臂结构的成形件及其成形方法
CN112846229B (zh) 一种大尺寸夹层直槽环状构件激光增减材制造方法
CN108788148A (zh) 激光选区熔化制造具有随形冷却系统的h13钢模具的方法
CN111604501A (zh) 一种钛合金横孔的激光选区熔化无支撑成形方法
CN113560816B (zh) 一种航天发动机大型框梁构件的制造方法
CN104647474A (zh) 一种旋转模切设备的模辊及其刀刃的成型方法
CN112893840A (zh) 选区激光熔化成型随型冷却水道模具嫁接制造方法
CN111590074A (zh) 基于金属3d打印多孔结构随形冷却水路的制造方法
CN111761064B (zh) 一种用于锰铜合金成型的激光选区熔化的增材制造方法及增材制造装置
CN205684719U (zh) 一种用于选择性激光熔化成形金属构件的支撑装置
CN107498053A (zh) 一种消除激光增材制造成形中边缘堆高的方法
CN115106540A (zh) 钽钨合金制品及其制备方法
CN103599955A (zh) 大型扁宽薄壁型材的模具结构及其制造方法
CN102151827A (zh) 一种高精度的微金属模具快速成型制造方法
CN106694877A (zh) 一种铜药型罩及其制备方法
CN113967737A (zh) 一种铺粉式激光增减材加工方法
CN114635149A (zh) 一种双极板及其制备方法
CN115041682A (zh) 一种复合电弧送丝与激光选区熔化成形制造零件方法
CN108372334B (zh) 一种密集群孔电火花加工用阵列式组合电极及其制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20200731