CN114643366A - 一种slm3d打印零件的内孔成型方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种SLM3D打印零件的内孔成型方法，其包括以下步骤：构建带内孔零件的三维模型；将模型过内孔地分割成若干块，并赋予不同打印参数；将模型分层处理，设计激光扫描路径，且分割截面上的扫描线扩展至整体，形成连续扫描，生成打印文件；根据打印文件逐层铺粉、熔融，最终成型零件。上述SLM3D打印零件的内孔成型方法通过软件分割零件结构，将一个零件分割成若干块，然后给零件内孔处赋予适合打印内孔的参数，有效解决了不连续扫描出现的零件内孔顶部区域易出现挂渣现象的问题，使得在不停机改参数的条件下内孔成型表面光洁度大大提高，满足了使用要求。
Description
技术领域
本发明涉及3D打印技术领域，尤其涉及一种SLM3D打印零件的内孔成型方法。
背景技术
选择性激光熔融技术(Selective Laser Melting，SLM)是利用金属粉末在激光束的热作用下完全熔化、经冷却凝固而成型的一种技术，使用SLM 3D打印设备能直接成型出接近完全致密度的金属零件。
一般来说，用SLM打印机打印零件都是一套参数从开始打印应用到结束打印，并且一个零件就是一个整体，当在打印有特殊结构的零件，例如有内孔的零件时，需要在零件的内孔区域使用不同的工艺参数。按传统的工艺，只能在打印过程中修改参数，当打印到一定高度时，手动暂停设备，更换参数后接续打印，打印完成特殊结构后，再暂停更换参数。该修改工艺参数的方式有比较明显的缺点，在打印过程中停机，如果续接处理不当，轻则产生接差痕迹，重则零件报废。
如在打印成型图4所示的带内孔零件时，特别是打印至内孔的顶部区域，激光扫描线如图5所示，扫描线与整体不连续扫描，部分扫描线是直接扫描在粉上的，导致内孔顶部区域挂渣严重，零件内孔粗糙度在Ra32～Ra64左右，无法满足使用要求。
发明内容
基于上述问题，本发明的目的在于提供一种SLM3D打印零件的内孔成型方法，解决内孔顶部区域易出现挂渣现象的问题，提高表面光洁度。
为达上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种SLM3D打印零件的内孔成型方法，其包括以下步骤：
构建带内孔零件的三维模型；
将模型过内孔地分割成若干块，并赋予不同打印参数；
将模型分层处理，设计激光扫描路径，且分割截面上的扫描线扩展至整体，形成连续扫描，生成打印文件；
根据打印文件逐层铺粉、熔融，最终成型零件。
特别地，至少一个分割位置为位于内孔的下沿往上至孔半径的
的高度处，此时为零件内孔顶部区域的开启打印高度。
特别地，整个打印过程预设好参数后不停机进行。
特别地，不同打印参数导致分割块之间的色泽存在偏差但致密度相同，色泽偏差可通过后续表面加工消除。
特别地，将模型导入软件Materialise Magics中进行Z方向分层切片处理，并根据零件的尺寸和形状选择合适的层厚。
综上，本发明的有益效果为，所述SLM3D打印零件的内孔成型方法通过软件分割零件结构，将一个零件分割成若干块，然后给零件内孔处赋予适合打印内孔的参数，有效解决了不连续扫描出现的零件内孔顶部区域易出现挂渣现象的问题，使得在不停机改参数的条件下内孔成型表面光洁度大大提高，满足了使用要求。
附图说明
图1是本发明实施例提供的SLM3D打印零件的内孔成型方法中零件分割的示意图；
图2是本发明实施例提供的SLM3D打印零件的内孔成型方法中确定内孔顶部区域开启的打印高度的原理图；
图3是本发明实施例提供的SLM3D打印零件的内孔成型方法在打印至内孔顶部区域时激光扫描线的轨迹图；
图4是传统工艺打印带内孔零件的成品图；
图5是传统工艺在打印至内孔顶部区域时激光扫描线的轨迹图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的零部件或具有相同或类似功能的零部件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，可以是机械连接，也可以是电连接，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或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一特征和第二特征直接接触，也可以包括第一特征和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
本优选实施例提供一种SLM3D打印零件的内孔成型方法，其包括以下步骤：
步骤(1)：构建带内孔零件的三维模型。
步骤(2)：将模型过内孔地分割成若干块，并赋予不同打印参数。
由于打印内孔与打印实体所需的参数不同，过内孔地分割可以根据需要对不同部分设置不同打印参数，保证成型质量。
此处内孔的顶部区域是主要挂渣位置，因此需要将该区域分割出来，如图1所示，分割的依据为该区域开启的打印高度，开启高度由打印参数控制，一般为打印角度小于45°时开启，开启时的打印高度h可以通过数学模型计算获得，如图2所示，可以得出分割位置为位于内孔的下沿往上至孔半径r的
的高度处。
步骤(3)：将模型分层处理，设计激光扫描路径，且分割截面上的扫描线扩展至整体，形成连续扫描，规避了直接扫描在粉上的扫描线，如图3所示，生成打印文件。
具体是将模型导入软件Materialise Magics中进行Z方向分层切片处理，并根据零件的尺寸和形状选择合适的层厚。
步骤(4)：根据打印文件逐层铺粉、熔融，最终成型零件。
其中，整个打印过程预设好参数后不停机进行，避免出现续接处理不当的一系列问题。
需要说明的是，不同打印参数导致分割块之间的色泽存在偏差但致密度相同，色泽偏差可通过后续表面加工消除，零件内孔的粗糙度在Ra6.3～Ra12.5左右，满足了使用要求。
综上，上述的SLM3D打印零件的内孔成型方法通过软件分割零件结构，将一个零件分割成若干块，然后给零件内孔处赋予适合打印内孔的参数，有效解决了不连续扫描出现的零件内孔顶部区域易出现挂渣现象的问题，使得在不停机改参数的条件下内孔成型表面光洁度大大提高，满足了使用要求。
以上实施例只是阐述了本发明的基本原理和特性，本发明不受上述事例限制，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还有各种变化和改变，这些变化和改变都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (5)
1.一种SLM3D打印零件的内孔成型方法，其特征在于，包括步骤：
构建带内孔零件的三维模型；
将模型过内孔地分割成若干块，并赋予不同打印参数；
将模型分层处理，设计激光扫描路径，且分割截面上的扫描线扩展至整体，形成连续扫描，生成打印文件；
根据打印文件逐层铺粉、熔融，最终成型零件。
2.根据权利要求1所述的SLM3D打印零件的内孔成型方法，其特征在于：至少一个分割位置为位于内孔的下沿往上至孔半径的
的高度处，此时为零件内孔顶部区域的开启打印高度。
3.根据权利要求1所述的SLM3D打印零件的内孔成型方法，其特征在于：整个打印过程预设好参数后不停机进行。
4.根据权利要求1所述的SLM3D打印零件的内孔成型方法，其特征在于：不同打印参数导致分割块之间的色泽存在偏差但致密度相同，色泽偏差可通过后续表面加工消除。
5.根据权利要求1所述的SLM3D打印零件的内孔成型方法，其特征在于：将模型导入软件Materialise Magics中进行Z方向分层切片处理，并根据零件的尺寸和形状选择合适的层厚。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202210306568.0A CN114643366A (zh) | 2022-03-25 | 2022-03-25 | 一种slm3d打印零件的内孔成型方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| CN202210306568.0A CN114643366A (zh) | 2022-03-25 | 2022-03-25 | 一种slm3d打印零件的内孔成型方法 |
Publications (1)
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| CN114643366A true CN114643366A (zh) | 2022-06-21 |
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ID=81995638
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202210306568.0A Pending CN114643366A (zh) | 2022-03-25 | 2022-03-25 | 一种slm3d打印零件的内孔成型方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN114643366A (zh) |
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2022
- 2022-03-25 CN CN202210306568.0A patent/CN114643366A/zh active Pending
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