[发明专利]铝基烯合金薄壁叶片的3D打印制造方法

权利要求书

1.一种铝基烯合金薄壁叶片的3D打印制造方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1：制备铝基烯合金粉末；

S2：将所述铝基烯合金粉末进行干燥后，装入3D打印设备的料缸中；

S3：将打印基板进行处理后，安装在3D打印设备的打印平台上；

S4：制作加工程序文件，并将所述加工程序文件输入3D打印设备的控制系统；

S5：设定3D打印设备的成形工艺参数：激光功率为240～360W，扫描速度为1200～1800mm/s，激光搭接为0.85～0.11mm，铺粉层厚为0.03～0.05mm，补粉量为0.06～0.08mm；

S6：将所述打印基本加热至75～85℃，将铝基烯合金粉末均匀铺在打印基板上，并充入氩气，使氧氧含量降到200ppm以下；

S7：启动3D打印设备，根据薄壁叶片的加工程序的第一层轨迹，对打印基板上的铝基烯合金粉末选择性熔化，形成与打印基板的冶金结合，形成薄壁叶片的首层截面；

S8：继续对第二层到第N层分别进行扫描成形，直至整个薄壁叶片的成形完成；

S9：成形完毕后，继续向3D打印设备内充入氩气，保持3D打印设备内氧含量低于500ppm，待冷却10～12小时，取出薄壁叶片。

2.如权利要求1所述的铝基烯合金薄壁叶片的3D打印制造方法，其特征在于，还包括对薄片叶片进行后处理的方法，具体包括如下步骤：

S10：将薄壁叶片与打印基板在300～400℃下进行热处理后，将薄壁叶片从打印基板上分离，并切除薄壁叶片底部的余量部分；

S11：将薄壁叶片在50～60℃下进行超声清洗后，采用磨粒流体抛光进行表面抛光处理；

S12：以随炉试棒代替薄壁叶片进行组织性能检测；将随炉试棒数控加工成力学试棒以及微观组织试棒，采用力学检测设备测量力学性能，采用显微镜检测内部组织；

S13：采用三坐标测量仪对薄壁叶片的型面进行检测，采用厚度仪对薄壁叶片进行厚度检测，采用粗糙度仪对薄壁叶片表面粗糙度进行检测。

3.如权利要求2所述的铝基烯合金薄壁叶片的3D打印制造方法，其特征在于，步骤S10中，薄壁叶片和打印基板的分离采用中走丝电火花切线割的方法。

4.如权利要求2所述的铝基烯合金薄壁叶片的3D打印制造方法，其特征在于，步骤S11中，所述磨粒流体抛光采用钻石软磨料作为磨料。

5.如权利要求1所述的铝基烯合金薄壁叶片的3D打印制造方法，其特征在于，所述铝基烯合金粉末为铝合金粉末与石墨烯纳米片的混合物，所述石墨烯纳米片附着在铝合金粉末颗粒表面，石墨烯纳米片的含量为0.34％。

6.如权利要求5所述的铝基烯合金薄壁叶片的3D打印制造方法，其特征在于，采用气雾化方法制备铝合金粉末，在气雾化制备铝合金粉末的同时，将尺寸小于5μm的石墨烯微小颗粒喷到铝合金粉末表面，并粘附在其表面上，凝固形成铝基烯合金粉末原材料，再采用气体分流筛，筛取打印所需粒度的铝基烯合金粉末。

7.如权利要求1所述的铝基烯合金薄壁叶片的3D打印制造方法，其特征在于，所述打印基板的处理方法为：

对打印基板表面用46～60目的白刚玉砂进行喷砂处理后，用丙酮进行表面清洗，直至打印基板的表面无颗粒感；

其中，对打印基板进行喷砂处理时，控制喷砂压力为0.3～0.5MPa。

8.如权利要求7所述的铝基烯合金薄壁叶片的3D打印制造方法，其特征在于，所述打印基板的材料与铝基烯合金中的铝合金粉末材料相同。

9.如权利要求1所述的铝基烯合金薄壁叶片的3D打印制造方法，其特征在于，所述加工程序文件的制作方法为：

根据薄壁叶片的二维图纸，采用三维画图软件，构建薄壁叶片的三维数模，并将所述三维数模以stl格式导出后，采用三维修复软件进行修复、摆放角度分析、添加网格支撑以及做底部倒角，其中，控制摆放角度为15～20°，网格支撑为0.5～0.7mm，底部倒角为其中a为底部拉伸的余量；

采用切片软件进行切片，转化成一系列的二维切片数据信息，生成加工程序文件。