[发明专利]SLM增材制造精细零件打印支撑添加方法及去除方法

说明书

本发明提供一种SLM增材制造精细零件打印支撑添加方法及去除方法，支撑添加方法为：在弹簧每个最低端的圆弧底部设置薄壁块状支撑；其中，薄壁块状支撑的顶部为若干个支撑齿，各个支撑齿的顶面高度连线呈圆弧状，与被支撑的弹簧的圆弧底部形状一致。优点为：(1)采用薄壁块状支撑，对弹簧每个最低端的圆弧底部均进行支撑，支撑位置全面，从而在激光选区熔融3D打印过程中减轻零件因为自身应力发生形变，从而保证零件成型性，提升零件的打印精度。(2)采用间隔的对称去除方式，并且，每个薄壁块状支撑采用钳子反复旋转去除的方式，能够保证在各个薄壁块状支撑去除的过程中，零件形变轻微，不会影响零件的成型精度。

技术领域

本发明属于激光熔化成型技术领域，具体涉及一种SLM增材制造精细零件打印支撑添加方法及去除方法。

背景技术

3D打印(3DP)是快速成型技术的一种，是一种以数字模型文件为基础，运用粉末状金属或塑料等可粘合材料，通过逐层打印的方式来构造物体的技术。因为是逐层打印，所以在制造形状复杂的零件时，与传统制造业相比具有更为明显的优势。具体的，相对于传统制造业，3D打印技术无需数控铣削，无需专用工具，直接根据数模而将复杂结构的零件打印出来，传统工业无法制造的孔隙结构、轻量化和内流道等，利用3D打印技术也能完成制造。一般来说，采用3D打印技术所打印的零件，制造时间和成本均不超过传统技术的1/2。采用的材料不仅限于尼龙，材料种类还能扩展到多种纯金属或合金材料，如不锈钢、工具钢、铁合金等。采用3D打印技术所打印的零件，成型件相对密度接近或达到100％，总体力学性能比采用传统方法制造的零件更为优秀。

快速成型技术正向直接制造金属零件的方向发展，SLM技术即Selective lasermelting(选择性激光熔化)，采用能量沉积式技术，是现有金属增材制造技术中，成型件致密度较高，力学性能较好的技术。用快速成型技术能直接成型出接近完全致密度、力学性能良好的金属零件。SLM技术克服了选择性激光烧结(Selective Laser Sintering。SLS)技术制造金属零件工艺过程复杂的困扰。

但是SLM技术也有其缺点，由于其局部高温及快速冷却的特点，导致在加工过程中不可避免地产生残余应力，即消除外力或不均匀的温度场等作用后仍留在物体内的自相平衡的内应力，残余应力会对零件的成型性以及成型尺寸精度产生较大影响。对于应力较大的零件，易出现翘曲，裂纹等现象，从而降低了零件的成型精度。

发明内容

针对现有技术存在的缺陷，本发明提供一种SLM增材制造精细零件打印支撑添加方法及去除方法，可有效解决上述问题。

本发明采用的技术方案如下：

本发明提供一种SLM增材制造精细零件打印支撑添加方法，当采用SLM增材制造弹簧精细零件时，其中，弹簧直径大于等于8mm，在弹簧每个最低端的圆弧底部设置薄壁块状支撑；其中，所述薄壁块状支撑包括：薄壁块状竖板，所述薄壁块状竖板的底面为支撑平面，所述薄壁块状竖板的顶部为若干个支撑齿，各个所述支撑齿的顶面高度连线呈圆弧状，与被支撑的弹簧的圆弧底部形状一致。

优选的，所述支撑齿的齿顶端宽度在0.1mm～0.3mm之间，齿根宽度在0.2mm～0.5mm之间,齿高度范围在1mm～1.6mm之间，填充线间距在0.5mm～0.7mm之间，间隙宽度范围在0.2mm～0.4mm之间，切割间隔在3mm～8mm之间。

本发明还提供一种基于SLM增材制造精细零件打印支撑添加方法的支撑去除方法，在采用SLM增材制造打印成型弹簧精细零件后，采用细长并带有刀刃的钳子，按从两侧向中间的方式，依次剪切并间隔对称取出各个薄壁块状支撑，即：假设按从一侧向另一侧方向，各个薄壁块状支撑分别编号为：第1薄壁块状支撑、第2薄壁块状支撑,…,第n薄壁块状支撑；则：首先取出第1薄壁块状支撑，然后取出第n薄壁块状支撑；然后取出第3薄壁块状支撑；然后取出第n-2薄壁块状支撑；然后取出第5薄壁块状支撑；然后取出第n-4薄壁块状支撑；依此类推，当本轮取出结束后，对于余下的薄壁块状支撑，再剪切并间隔对称取出各个薄壁块状支撑，直到将所有薄壁块状支撑去除；