[发明专利]不等高截面上激光熔覆堆积水平筋条的方法

说明书

本发明涉及一种不等高截面上激光熔覆堆积水平筋条的方法，包括以下步骤：提供不等高截面和激光熔覆装置，在所述不等高截面上确定堆积位置，根据所述堆积位置确定筋条在所述不等高截面上的长度；以所述堆积位置的最低处作为所述筋条的首段，最高处作为所述筋条的末段，根据所述长度以及每段所述筋条在竖直方向上的高度确定所述筋条的分段数量，根据一定参数下每段所述筋条的熔覆高度与扫描速度的关系来确定每段筋条的熔覆速度，进行激光熔覆得到水平筋条。该方法采用分段变速的方法对不等高截面筋条进行分段，利用扫描速度变化对熔覆层高度的影响，使熔覆得到的筋条呈水平结构。

技术领域

本发明涉及一种不等高截面上激光熔覆堆积水平筋条的方法，属于激光熔覆成形技术领域。

背景技术

激光熔覆成形技术是结合激光熔覆技术和快速原型技术发展起来的一种新技术。它是将成形件按一定厚度进行切片，将三维设计模型转换成一系列二维轮廓信息，再采用激光熔覆的方法按照轮廓轨迹逐层堆积材料，最终形成三维实体零件。现有技术在不等高截面上加工筋条多采用机械加工，焊接以及铸造等。然而，机械加工耗时耗材，浪费严重；焊接有变形或强度不足，铸造周期长且需要后续加工。

基于上述情况，本发明提供一种不等高截面上激光熔覆堆积水平筋条的方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种不等高截面上激光熔覆堆积水平筋条的方法，采用分段变速的方法对不等高截面筋条进行分段，利用扫描速度变化对熔覆层高度的影响，使熔覆得到的筋条呈水平结构。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：一种不等高截面上激光熔覆堆积水平筋条的方法，包括以下步骤：

提供不等高截面和激光熔覆装置，在所述不等高截面上确定堆积位置，根据所述堆积位置确定筋条在所述不等高截面上的长度；

以所述堆积位置的最低处作为所述筋条的首段，最高处作为所述筋条的末段，根据所述长度以及所述筋条在竖直方向上的总高度确定所述筋条的分段数量，根据一定参数下每段筋条的熔覆高度与扫描速度的关系来确定每段筋条的熔覆速度，进行激光熔覆得到水平筋条。

进一步地，在所述首段和末段处设定有减速段。

进一步地，所述减速段的在水平面上的投影长度为1mm。

进一步地，相邻所述每段筋条的高度差小于等于0.5mm。

进一步地，所述不等高截面包括斜面。

进一步地，所述首段和末段都在所述斜面上，定义所述斜面与水平面的夹角为α，所述筋条在所述斜面上的长度为L，相邻所述每段筋条的高度差小于等于0.5mm，所述分段数量即分段数量n取大于等于2+2(L-2/cosα)sinα的整数。

进一步地，所述不等高截面包括连接斜面的平面，所述平面在所述斜面的最高处。

进一步地，所述首段在所述斜面上，所述末段在所述平面上，定义所述斜面与水平面的夹角为α，所述筋条在所述斜面上的长度为L，相邻所述每段筋条的高度差小于等于0.5mm，所述分段数量即分段数量n取大于等于3+2(L-1/cosα)sinα的整数。

进一步地，所述激光熔覆的熔覆速度为2～8mm/s。

进一步地，所述每段筋条的高度与熔覆速度之间的关系式为h＝1.222-0.104v，其中，h为每段筋条的高度，v为熔覆速度。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：本发明的不等高截面上激光熔覆堆积水平筋条的方法采用分段变速的方法对不等高截面筋条进行分段，利用扫描速度变化对熔覆层高度的影响，直接实现不等高截面上水平筋条的熔覆成形，且堆积率和材料利用率高，不需要后续加工。并且，该不等高截面上激光熔覆堆积水平筋条的方法还通过利用首末两段减速的方法来防止筋条两端的塌陷，保证所得到的筋条结构牢固、平行度高。