[发明专利]复杂形状几何体的覆膜粉体激光选区失效整体成型方法

权利要求书

1.一种复杂形状几何体的覆膜粉体激光选区失效整体成型方法，其特征在于以下步骤：

步骤一

在计算机上完成待成型零件的三维实体造型和砂箱的实体造型，并通过CAD软件系统的集成运算功能，在砂箱实体模型上减去待成型零件，生成砂型三维几何模型，此时在计算机系统中同时存在零件和砂型两个实体模型，这两个实体的并集就是整个砂箱；

步骤二

根据最终的成型需要和目的，在步骤一的两个实体模型中选择一个作为快速整体成型的目标实体，另一个定义为待破碎体；

步骤三

根据整体成型目标实体的几何结构特点，将待破碎体有规律地破碎成一系列的小块的剥离体，形状为小的长方体或近似长方体，这些剥离体在与整体成型目标实体相交界处，这些剥离体的并集即为待破碎体；

步骤四

在Z向进行自动分层切片；Z向切片剖切目标实体时生成的边界二维轮廓线，以及Z向切片与步骤三的剥离体相剖切生成的一系列轮廓线，共称为辅助分隔线，这些辅助分隔线共同组成该切片层的激光加工轨迹线；

步骤五

激光系统根据每一切片层激光加工轨迹线的信息，控制激光光束对覆膜粉体材料进行扫描，使其失去热固结性能，形成该切片层的二维轮廓失效线；

步骤六

工作台的活塞在计算机分层厚度的控制下，下降一个层厚，重新进行铺粉，重复步骤五，直至每个切片层的激光加工轨迹线全部扫描完毕；

步骤七

此时，成型目标实体对应的覆膜粉体是一个被一系列二维轮廓失效线衔接而成的边界曲面所包围的三维整体，而待破碎体所对应的覆膜粉体则被辅助分隔线分隔并包围形成一系列与步骤三对应的剥离体，形状为长方体或近似长方体；

步骤八

当把整个覆膜粉体材料按加热规范加热固化后，成型目标实体对应的覆膜粉体固结为一个整体，而待破碎体热固结后，则被辅助分隔线破碎为一系列独立的剥离体，形状为长方体或近似长方体；

步骤九

利用震动和适当的外力作用，可使构成待破碎体的剥离体依次脱落并与成型目标实体相剥离，最终得到由覆膜粉体整体固结制成的成型目标实体。

2.根据权利要求1所述的一种复杂形状几何体的覆膜粉体激光选区失效整体成型方法，其特征在于：在三维几何造型的基础上，将整个砂箱的几何模型分化为成型目标实体和待破碎体两部分；并将待破碎体分解为一系列的剥离体，形状为长方体或近似长方体；在Z向自动分层处理过程时，在根据成型目标实体生成二维轮廓线的同时，还根据组成待破碎体的剥离体，生成了辅助分隔线，它们共同构成了激光加工的轨迹线，激光束会使覆膜粉体失去热固结性能，经激光扫描后，轨迹线成为二维轮廓失效线；

当覆膜粉体整体加热固结后，成型目标实体所对应的覆膜粉体固结为一个完整的实体；而待破碎体对应的覆膜粉体则固结成一系列独立的小的剥离体；在振动和适当外力的作用下，这些小的剥离体逐步剥离；最终获得了由覆膜粉体一次固结形成的完整成型目标实体。