[发明专利]一种提高激光选区熔化成形零件质量的方法

说明书

本发明一种提高激光选区熔化成形零件质量的方法，包括S1：当铺粉刮刀在金属基板上涂覆一层金属粉末后，设备按照零件的截面形状完成当前层的打印，循环过滤系统在工控机的控制下处于第一预滤系统工作的状态，S2：当前层的零件截面扫描完成后，工控机会接收到信号，第二预滤系统开始接入循环过滤系统，此时铺粉刮刀保持步骤1的位置2s；S3：当铺粉刮刀经过步骤2回程至步骤3的位置时，工控机接收到信号，第一预滤系统再次接入循环过滤系统；直到铺粉刮刀将足量的金属粉末涂覆到粉床表面，设备再次完成零件截面扫描时，第二预滤系统会再次进入循环过滤系统；如此周而复始的工作。本发明可改善激光选区熔化后的零件质量。

技术领域

本发明涉及激光选区熔化成形领域，特别是涉及提高激光选区熔化成形零件质量的方法。

背景技术

在激光选区熔化成形中激光与粉末床上的金属粉末作用后会形成金属冷凝物等杂质，这些杂质会对激光选区熔化成形过程造成不良影响，导致成形过程中易形成孔洞、疏松、微裂纹等缺陷，从而影响激光选区熔化成形中最终制件的质量。虽然在激光选区熔化成形过程中成形舱内设计有惰性气体风道，该风道可将一些粉床表面冷凝物杂质带走，但是粉床内部依然会存在部分金属冷凝物，此部分冷凝物会对后续的成形过程带来不良影响。又因为在成形过程中，要保证成形舱内的金属粉末不被风道带走，即使是对于粉床表面的冷凝物的清除，风道的作用也不彻底。

发明内容

本发明的目的是提供一种提高激光选区熔化成形零件质量的方法，保证粉床表面冷凝物杂质被带走，同时保证成形舱内的金属粉末不被带走，可改善激光选区熔化后的零件质量，获得更少缺陷的制件，从而提高零件的各方面的性能。

本发明通过如下技术方案实现上述目的：一种提高激光选区熔化成形零件质量的方法，包括以下步骤：

S1：当铺粉刮刀在金属基板上涂覆一层金属粉末后，设备按照零件的截面形状完成当前层的打印，从铺粉开始至当前层打印结束，此段时间内设备的循环过滤系统在工控机的控制下处于第一预滤系统工作的状态，即步骤3至步骤5；风道可将成形过程中的部分金属冷凝物和金属灰通过吸嘴吸入第一预滤系统而不至于将成形缸内未用到的金属粉末卷入第一预滤系统；

S2：当前层的零件截面扫描完成后，即步骤3至步骤5完成后，工控机会接收到信号，第二预滤系统开始接入循环过滤系统，此时铺粉刮刀不会立即回程，而是延迟2s给第二预滤系统充分的工作时间，即保持步骤1的位置2s；此时风道会将成形层表面剩余的全部金属冷凝物通过吸嘴吸入第二预滤系统，同时由于风机压力值较大，会将粉末床表面层的未用金属粉末一起吸入吸嘴进入第二预滤系统，并且与金属冷凝物相比进入第二预滤系统金属粉末占比较大；

S3：当铺粉刮刀经过步骤2回程至步骤3的位置时，工控机接收到信号，第一预滤系统再次接入循环过滤系统；直到铺粉刮刀将足量的金属粉末涂覆到粉床表面，设备再次完成零件截面扫描时，第二预滤系统会再次进入循环过滤系统；如此周而复始的工作。

进一步的，所述S1中风机的压力值设置为0.6mbar。

进一步的，所述S2中第二预滤系统工作时风机的压力值设置为3mbar。

进一步的，所述S3对于第二预滤系统内的金属粉末最终会进入颗粒收集容器内，当容器内积累到一定的金属粉末量，可将容器内的金属粉末取出筛分、烘干后继续使用。

进一步的，所述循环过滤系统包括精滤系统、第一预滤系统、第二预滤系统、设备主机和软管，所述第一预滤系统通过软管与精滤系统及设备主机连接，所述第二预滤系统通过软管与精滤系统及设备主机连接，所述第一预滤系统与第二预滤系统并联，所述精滤系统通过软管与设备主机连接。

进一步的，所述设备循环过滤系统与工控机连接，所述工控机控制设备循环过滤系统的运行。

进一步的，所述设备主机的内部设有成形舱、吸嘴和吹嘴，所述吸嘴和吹嘴分别位于成形舱的两端。