[发明专利]一种功能梯度材料的成形方法及装置

权利要求书

1.一种功能梯度材料的成形方法，其特征在于，至少包括：

步骤1：根据预设的每层成分配比，对原料进行混合；

步骤2：对混合后的混合料进行3D打印；

重复所述步骤1和所述步骤2，得到功能梯度材料。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述得到功能梯度材料之后，还至少包括：

清除所述功能梯度材料表面的浮粉。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，在所述清除所述功能梯度材料表面的浮粉之后，还至少包括：

采用线切割工艺对所述功能梯度材料进行切割，并对切割后的功能梯度材料进行退火处理。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，

在所述步骤1之前，通过有限元分析方法设计梯度层厚、层数和每层的成分配比；

所述对混合后的混合料进行3D打印，具体包括：基于所述梯度层厚和层数确定3D打印成形参数，对所述混合后的混合料进行3D打印。

5.一种功能梯度材料的成形装置，其特征在于，至少包括：处理器、混合设备及3D打印成形设备；所述混合设备的混合料输出端与所述3D打印成形设备的物料输入端贯通连接；所述处理器的信号输出端与所述混合设备、所述3D打印成形设备的信号输入端通讯连接。

6.如权利要求5所述的装置，其特征在于，所述混合设备至少包括：第一下料机构、第二下料机构和混合机构；所述第一下料机构和所述第二下料机构的物料输出端对向所述混合机构的物料输入端；所述混合机构的混合料输出端与所述3D打印成形设备的物料输入端贯通连接；所述处理器的信号输出端与所述第一下料机构、所述第二下料机构、所述混合机构的信号输入端通讯连接。

7.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述3D打印成形设备至少包括：成形室、铺粉机构及激光输出机构；所述铺粉机构设置在所述成形室中；所述混合机构的混合料输出端与所述成形室的物料输入端贯通连接；所述激光输出机构的激光输出端通入所述成形室；所述激光输出机构的信号输入端与所述处理器的信号输出端通讯连接。

8.如权利要求7所述的装置，其特征在于，所述激光输出机构至少包括：激光发射装置、扩束装置、扫描振镜及聚束装置；所述激光发射装置的激光发射端对向所述扫描振镜；所述扩束装置设置在所述激光发射装置与所述扫描振镜之间的光路上；所述扫描振镜的激光输出端通入所述成形室；所述聚束装置设置在所述扫描振镜与所述成形室之间的光路上；所述处理器的信号输出端与所述激光发射装置的信号输入端通讯连接。

9.如权利要求8所述的装置，其特征在于，所述激光输出机构还至少包括：光束隔离装置；所述光束隔离装置设置在所述激光发射装置与所述扩束装置之间的光路上。

10.如权利要求7-9中任一项所述的装置，其特征在于，在所述成形室中有防止物料被氧化的保护气体。