[发明专利]一种304不锈钢或304L不锈钢的选区激光熔化成型方法

说明书

本发明公开了一种304/304L不锈钢的选区激光熔化成型方法。该方法包括如下步骤：1)将不锈钢球形粉末装入选区激光熔化3D打印机的供粉腔内；2)向成型室内充入保护气体；3)在基板上预先均匀铺置厚度小于50μm的不锈钢球形粉末；4)构建预制备不锈钢试样的三维模型，将三维模型进行位置摆放，对三维模型进行分层处理，将分成处理后的分层数据输入激光扫描路径生成软件中生成打印文件；5)激光器扫描预不锈钢球形粉末形成平整的不锈钢熔化层，基板下降设定厚度的距离，在不锈钢熔化层上重新铺置厚度与基板下降厚度相同的不锈钢球形粉末，扫描铺设的不锈钢球形粉末，得到平整的不锈钢熔化层；6)重复步骤5)。该方法周期短、材料损耗少。

技术领域

本发明涉及3D打印领域，特别是涉及一种304不锈钢或304L不锈钢的选区激光熔化成型方法。

背景技术

304不锈钢或304L不锈钢具有优异的耐蚀性、耐热性与良好的塑性韧性、低温强度和机械特征(冲压、弯曲等热加工性)，常用于制作要求耐酸、耐碱与耐盐腐蚀等关键零部件，是工业领域应用最为广泛的一种铬镍不锈钢。由于核电、化工、轮胎模具等领域技术标准要求使用现有的制备工艺存在周期长、材料损耗大的问题，同时产品存在性能不稳定的问题。

发明内容

基于此，有必要提供一种周期短、材料损耗少且产品性能优良的304不锈钢或304L不锈钢的选区激光熔化成型方法。

一种304不锈钢或304L不锈钢的选区激光熔化成型方法，包括如下步骤：

1)将不锈钢球形粉末装入选区激光熔化3D打印机的供粉腔内；

2)将所述选区激光熔化3D打印机的成型室内的基板调至水平，且所述基板与刮刀的间隙小于0.05mm，向所述成型室内充入保护气体，所述保护气体为氮气或者氩气；

3)通过所述刮刀在所述基板上预先均匀铺置一层铺置厚度的不锈钢球形粉末；当保护气体为氮气且铺置的不锈钢球形粉末的层厚为20μm时，所述激光器的激光功率为50w-350w，所述激光器的扫描速度为600mm/s-3000mm/s，所述激光器的扫描间距为0.03mm-0.1mm，所述激光器的激光扫描路径的条状宽度为4mm-6mm，所述基板的温度为30℃-60℃；当保护气体为氮气且铺置的不锈钢球形粉末的层厚为40μm时，所述激光器的激光功率为80w-360w，所述激光器的扫描速度为500mm/s-2500mm/s，所述激光器的扫描间距为0.05mm-0.120mm，所述激光器的激光扫描路径的条状宽度为6mm-10mm，所述基板的温度为60℃-80℃；当保护气体为氩气且铺置的不锈钢球形粉末的层厚为20μm时，所述激光器的激光功率为60w-340w，所述激光器的扫描速度为750mm/s-3500mm/s，所述激光器的扫描间距为0.04mm-0.15mm，所述激光器的激光扫描路径的条状宽度为4mm-6mm，所述基板的温度为40℃-70℃；当保护气体为氩气且铺置的不锈钢球形粉末的层厚为40μm时，所述激光器的激光功率为80w-375w，所述激光器的扫描速度为850mm/s-3700mm/s，所述激光器的扫描间距为0.05mm-0.20mm，所述激光器的激光扫描路径的条状宽度为6mm-10mm，所述基板的温度为50℃-100℃；

4)构建预制备不锈钢试样的三维模型，将所述三维模型摆放至铺置位置，再对所述三维模型进行分层处理，将分层处理后的分层数据输入激光扫描路径生成软件中生成打印文件，所述打印文件包含每一层不锈钢球形粉末的铺设厚度和所述激光器对每一层不锈钢球形粉末的扫描路径；

5)所述选区激光熔化3D打印机的激光器根据所述打印文件扫描预先铺置的不锈钢球形粉末，所述不锈钢球形粉末在所述基板上形成第一层不锈钢熔化层；

6)随后所述基板下降设定高度，再通过所述刮刀在所述第一层不锈钢熔化层上重新铺置一层厚度与所述基板下降的设定高度相同的不锈钢球形粉末，所述激光器再次扫描铺设的不锈钢球形粉末，得到第二层不锈钢熔化层；