CN219276666U - 一种具有内部斜面角的制件的辅助结构 - Google Patents

Abstract

一种具有内部斜面角的制件的辅助结构，在小于或等于15°的斜面角的下表面下方，部分或全部向下延伸形成辅助件，且该辅助件的下斜面与基板所在平面呈夹角A，且所述下斜面与下表面的最大距离小于或等于预设距离；所述辅助件与具有内部斜面角的制件通过增材制造设备一体打印成型；其中，A大于该斜面角，且小于或等于30度。本实用新型的具有内部斜面角的制件的辅助结构避免了小角度的斜面角，由于手或工具无法伸入制件内部，导致斜面角的下表面下的支撑将很难去除，从而给后处理带来很大弊端的技术问题。因此，本实用新型不仅可以保证制件内部斜面角的下表面成型质量，便于制件的支撑设计，且降低了去支撑难度。

Description

一种具有内部斜面角的制件的辅助结构

技术领域

本实用新型属于增材制造技术领域，具体涉及一种具有内部斜面角的制件的辅助结构。

背景技术

增材制造技术是一项具有数字化制造、高度柔性和适应性、直接CAD模型驱动、快速、材料类型丰富多样等鲜明特点的先进制造技术，由于其不受零件形状复杂程度的限制，不需要任何的工装模具，因此应用范围非常广。选区激光熔融技术（Selective LaserMelting，简称SLM）是近年来发展迅速的增材制造技术之一，其以粉末材料为原料，采用激光对三维实体的截面进行逐层扫描完成模型制造。其基本工作过程是：送粉装置将一定量粉末送至工作平台面，铺粉装置将一层粉末材料平铺在成型缸底板或已成型零件的上表面，激光振镜系统控制激光以一个近似不变的光斑大小和光束能量按照该层的截面轮廓对实心部分粉末层进行扫描，使粉末熔化并与下面已成型的部分实现粘接；当一层截面烧结完后，工作平台下降一个层的厚度，铺粉装置又在上面铺上一层均匀密实的粉末，进行新一层截面的扫描烧结，经若干层扫描叠加，直至完成整个模型制造。

随着增材制造技术的快速发展，打印的制件种类越来越多，形状也越来越多样化。有些制件内部具有一个或多个斜面角，而斜面角的成型会产生相当大的残余应力，如果支撑不够坚固和致密，就很有可能导致制件产生裂纹、缺失等。

为了解决斜面角产生的残余应力影响制件的成型质量，一般会在斜面角的下表面设置支撑。然而，对于小于或等于15度的斜面角，如果支撑做的太强，由于手或工具无法伸入制件内部，导致斜面角的下表面的支撑将很难去除，这给后处理带来了很大的麻烦，尤其当制件数量较多时，将会影响整个生产效率和生产成本；而如果支撑做的太弱，斜面角的下表面成型效果不好，表面粗糙度也较差，甚至可能导致制件打印失败。

实用新型内容

为了解决现有技术存在的上述技术问题，本实用新型提供了一种具有内部斜面角的制件的辅助结构，该辅助结构不仅可以保证制件内部斜面角的下表面的成型质量，方便制件的支撑设计，且降低了去支撑难度。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种具有内部斜面角的制件的辅助结构，其中，在小于或等于15°的斜面角的下表面下方，部分或全部向下延伸形成辅助件，且该辅助件的下斜面与基板所在平面呈夹角A，且所述下斜面与下表面的最大距离小于或等于预设距离；所述辅助件与具有内部斜面角的制件通过增材制造设备一体打印成型；其中，A大于该斜面角，且小于或等于30度。

作为本实用新型的进一步优选方案，所述辅助件为实体结构、桁架结构或肋状结构。

作为本实用新型的进一步优选方案，在下表面的底部位置至B位置向下延伸形成辅助件，其中底部位置至B位置的区域占据下表面区域的三分之二以上。

作为本实用新型的进一步优选方案，在下表面的下方全部向下延伸形成辅助件。

作为本实用新型的进一步优选方案，所述A等于25度。

作为本实用新型的进一步优选方案，当具有内部斜面角的制件具有两个或两个以上小于或等于15°的斜面角时，在每个斜面角的下表面下方均设置所述辅助件。

作为本实用新型的进一步优选方案，所述预设距离大于0，且小于或等于下表面的宽度的三分之二。

作为本实用新型的进一步优选方案，当辅助件为实体结构时，所述辅助件在竖直方向的截面为三角形、圆弧形或不规则四边形。

本实用新型的具有内部斜面角的制件的辅助结构，通过在小于或等于15°的斜面角的下表面下方，部分或全部向下延伸形成辅助件，且该辅助件的下斜面与基板所在平面形成的夹角A大于该斜面角，且小于或等于30°；这样可使得其避免了小角度的斜面角，由于手或工具无法伸入制件内部，导致斜面角的下表面下方的支撑将很难去除，从而给后处理带来很大弊端的技术问题。因此，本实用新型不仅可以保证制件内部斜面角的下表面成型质量，方便制件的支撑设计，且降低了去支撑难度。

附图说明

图1为具有内部斜面角的制件的结构示意图；

图2为本实用新型具有内部斜面角的制件的辅助结构提供的实施例一的结构示意图；

图3为本实用新型具有内部斜面角的制件的辅助结构提供的实施例二的结构示意图；

图4为图3的局部放大图；

图5为本实用新型具有内部斜面角的制件的辅助结构提供的实施例三的结构示意图；

图6为图5的局部放大图；

图7为本实用新型具有内部斜面角的制件的辅助结构提供的实施例四的结构示意图。

图中部件标记如下：

1、制件，2、辅助件，3、下表面，4、下斜面，5、内腔。

具体实施方式

为了让本领域的技术人员更好地理解并实现本实用新型的技术方案，以下将结合说明书附图和具体实施例做进一步详细说明。

本申请的斜面角定义如下：当下表面3为曲面时，斜面角为制件1内部的下表面3的切面与基板所在平面呈小于90°的角度；当下表面3为平面时，斜面角为制件1内部的下表面3与基板所在平面呈小于90°的角度；该角度通常小于45°。

目前，对于小于或等于15度的斜面角（记作A0），如图1所示，如果支撑做的太强，尤其对于制件1的高度超过150mm，且内部孔径≤200mm、或内腔5最小对角线长度≤200mm，手或工具无法伸入制件1内部，因此，斜面角的下表面3的支撑将很难去除，这给后处理带来了很大的麻烦，尤其当制件1数量较多时，将会影响整个生产效率和生产成本。如果支撑做的太弱，斜面角的下表面3成型效果不好，表面粗糙度也较差，甚至导致制件1的打印失败。针对现有技术存在的这一技术问题，本申请为了保证制件1的成型效果以及降低内部结构上表面的打印粗糙度，在三维设计软件中根据内部斜面角设计辅助件2，让辅助件2与制件1可靠的布尔合并起来，且该增加的辅助件2不影响制件1正常使用，不需去除，可永久地固定于制件1内部。

基于上述创新思路，本申请提出了一种具有内部斜面角的制件1的辅助结构，在小于或等于15°的斜面角的下表面3下方，部分或全部向下延伸形成辅助件2，且该辅助件2的下斜面4与基板所在平面呈夹角A，且所述下斜面4与下表面3的最大距离小于或等于预设距离；所述辅助件2与具有内部斜面角的制件1通过增材制造设备一体打印成型；其中，A大于该斜面角，且小于或等于30度。

本申请的辅助件2不受震动、流体冲击等影响而脱离制件1，具有内部斜面角的制件1在增加本申请的辅助结构后，对制件1进行支撑设计，包括对斜面角处增加辅助件2的位置设计支撑，由于前期制件1处理时，在三维软件中已经对内部斜面角处设计了辅助件2，所以在支撑设计时，只需将辅助件2下斜面4按≤45°要求设计支撑即可，这样就减少了制件1原来斜面角处的支撑面积（支撑角度由原来≤15°增大到＞15°且≤30°），从而减弱了支撑强度，降低了去支撑难度。否则，如果直接在斜面角的下表面3设计支撑，不仅需要更大的支撑面积来支撑，还会增加去支撑的工作量和难度。采用本申请的技术方案，不仅可以保证制件1内部斜面角处的成型质量与使用要求，也为去支撑降低了难度。

在一具体实施中，所述辅助件2为实体结构、桁架结构或肋状结构。所述预设距离大于0，且小于或等于下表面3的宽度的三分之二。在此需说明的是，下表面3的宽度参见图1中的L。当然，在具体实施中，其还可以根据用户对制件1的具体要求以及制件1的具体形状具体设定。

作为本实用新型的一实施方案，在下表面3的底部位置至B位置向下延伸形成辅助件2，其中底部位置至B位置的区域占据下表面3区域的三分之二以上。可以理解的是，B位置位于下表面3的底部至顶部之间的某一位置，以满足底部位置至B位置的区域占据下表面3区域的三分之二以上。作为本实用新型的一优选方案，在下表面3的下方全部向下延伸形成辅助件2。

优选地，所述A等于25度，这样可尽量控制制件1腔体内空间的同时，在此下斜面4下方增加适量的支撑，从而可减轻后处理去支撑的工作量。

在另一具体实施中，当辅助件2为实体结构时，所述辅助件2在竖直方向的截面为三角形、圆弧形或不规则四边形，当然其还可以为其它形状，在此不做限定。

在此需说明的是，当具有内部斜面角的制件1具有两个或两个以上小于或等于15°的斜面角时，在每个斜面角的下表面3下方均设置上述辅助件2。

为了让本领域的技术人员更好地理解并实现本实用新型的技术方案，下面结合附图并以实施例的形式对本实用新型的技术方案进行详细阐述。

实施例一

如图2所示，本实施例的具有内部斜面角的制件1的辅助结构，在小于或等于15°的斜面角的下表面3下方，部分向下延伸形成实体结构的辅助件2（在下表面3的底部位置至B位置向下延伸形成辅助件2，其中底部位置至B位置的区域占据下表面3区域的三分之二）；且该辅助件2的下斜面4与基板所在平面呈A1角（该斜面角A1大于未设计本申请辅助件2的斜面角A01），且所述下斜面4与下表面3的最大距离等于5mm；所述辅助件2与具有内部斜面角的制件1通过增材制造设备一体打印成型；其中，A1=28°。

实施例二

如图3和图4所示，本实施例的具有内部斜面角的制件1的辅助结构，在小于或等于15°的斜面角的下表面3下方，全部向下延伸形成实体结构的辅助件2（在下表面3的下方全部向下延伸形成辅助件2，以使下表面3下方所有部位均被支撑所撑起）；且该辅助件2的下斜面4与基板所在平面呈A2角（该斜面角A2大于未设计本申请辅助件2的斜面角A02，参见图4），且所述下斜面4与下表面3的最大距离等于4mm；所述辅助件2与具有内部斜面角的制件1通过增材制造设备一体打印成型；其中，A2=26°。

实施例三

如图5和图6所示，本实施例的具有内部斜面角的制件1的辅助结构，在小于或等于15°的斜面角的下表面3下方，全部向下延伸形成桁架结构的辅助件2；且该辅助件2的下斜面4与基板所在平面呈A3角（该斜面角A3大于未设计本申请辅助件的斜面角A03，参见图6），且所述下斜面4与下表面3的最大距离等于5.5mm；所述辅助件2与具有内部斜面角的制件1通过增材制造设备一体打印成型；其中，A3=29°。

实施例四

如图7所示，本实施例的具有内部斜面角的制件1的辅助结构，在小于或等于15°的斜面角的下表面3下方，全部向下延伸形成实体结构的辅助件2；且该辅助件2的下斜面4与基板所在平面呈A4角（该斜面角A4大于未设计本申请辅助件2的斜面角A04，参见图7），且所述下斜面4与下表面3的最大距离等于7mm；所述辅助件2与具有内部斜面角的制件1通过增材制造设备一体打印成型；其中，A4=30°。该实施例的斜面角为0°。

以上实施例仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本实用新型思路下的技术方案均应属于本实用新型的保护范围。应当指出，在不脱离本实用新型原理前提下的若干修改和修饰，应视为本实用新型的保护范围。

Claims (8)

1.一种具有内部斜面角的制件的辅助结构，其特征在于，在小于或等于15°的斜面角的下表面下方，部分或全部向下延伸形成辅助件，且该辅助件的下斜面与基板所在平面呈夹角A，且所述下斜面与下表面的最大距离小于或等于预设距离；所述辅助件与具有内部斜面角的制件通过增材制造设备一体打印成型；其中，A大于该斜面角，且小于或等于30度。

2.根据权利要求1所述的具有内部斜面角的制件的辅助结构，其特征在于，所述辅助件为实体结构、桁架结构或肋状结构。

3.根据权利要求1所述的具有内部斜面角的制件的辅助结构，其特征在于，在下表面的底部位置至B位置向下延伸形成辅助件，其中底部位置至B位置的区域占据下表面区域的三分之二以上。

4.根据权利要求1所述的具有内部斜面角的制件的辅助结构，其特征在于，在下表面的下方全部向下延伸形成辅助件。

5.根据权利要求1所述的具有内部斜面角的制件的辅助结构，其特征在于，所述A等于25度。

6.根据权利要求1所述的具有内部斜面角的制件的辅助结构，其特征在于，当具有内部斜面角的制件具有两个或两个以上小于或等于15°的斜面角时，在每个斜面角的下表面下方均设置所述辅助件。

7.根据权利要求1所述的具有内部斜面角的制件的辅助结构，其特征在于，所述预设距离大于0，且小于或等于下表面的宽度的三分之二。

8.根据权利要求1至7任一项所述的具有内部斜面角的制件的辅助结构，其特征在于，当辅助件为实体结构时，所述辅助件在竖直方向的截面为三角形、圆弧形或不规则四边形。

Images