[发明专利]多束流电子束成型方法

权利要求书

1.一种多束流电子束成型方法，采用具有多束流电子束的3D打印机，其特征在于，其步骤为：

步骤一：模型修正，通过通用软件根据零件模型特点进行模型修正，计算加工余量，修改局部特征，使得模型适合进行多束流电子束成型，用于降低加工余量，提高成型精度，减少变形产生；

步骤二：切片，通过通用软件对零件模型进行切片分成，生成多束流电子束成型可以执行的程序，切片厚度根据丝材直径进行计算，范围在0.5-2mm，最后生成切片文件；

步骤三：设定工艺参数，根据成型零件大小，设定送丝速度、电子束功率、基板移动速度，以获得稳定的成型过程和良好的成型质量；

步骤四：逐层打印，对打印腔室进行抽真空，安装打印基板，并根据切片模型和工艺参数即可开始逐层打印，第一层成型在基板上，得到需要的零件形状，第二层成型在第一层上，后续每一层都成型在前面一层的结构上，Z轴逐步变化，层内XY进行移动成型，最终得到所需的零件外形；

步骤五：后处理，打印完成后，将基板和零件一起从打印机内部取下，根据材料对应的热处理工艺进行热处理，消除应力并调整组织力学性能，然后将基板与零件进行切割。

2.根据权利要求1所述的多束流电子束成型方法，其特征在于：步骤三中，所述送丝速度的设定：根据送丝材料特性以及直径来设定送丝速度，送丝速度确定进给的丝材能够被充分熔化并且连续地凝固在需要的区域。

3.根据权利要求1所述的多束流电子束成型方法，其特征在于：步骤三中，所述电子束功率的设定，根据送丝材料特性以及直径，可以设定电子束功率P1和电子束功率P2，其中，电子束功率P1输入用于预热基板或者上一层基体，以获得良好的层与层之间的凝固组织；电子束功率P1和P2输入用于熔化丝材，保证丝材得到充分熔化并在成型方向上凝固成型。

4.根据权利要求1所述的多束流电子束成型方法，其特征在于：所述电子束具有三个，第一电子束熔化成型方向，第三电子束为预热电子束，预热电子束光斑投影在第一电子束熔化成型方向的前面，并且与丝材投影相重叠，第二电子束为熔化电子束，熔化电子束光斑投影在丝材投影后方，与丝材投影相重叠；熔化电子束光斑投影与预热电子束光斑投影相对位置保持固定不变。

5.根据权利要求1所述的多束流电子束成型方法，其特征在于：所述电子束的扫描成型轨迹顺序，对于厚度薄的金属壁，由单次熔丝实现；对于壁厚超过单道熔丝的金属壁，进行多道次熔丝，金属壁为双道壁，根据结构特征，先进行内侧成型扫描轨迹进行成型，外侧成型扫描轨迹与成型扫描轨迹不进行首尾相连，而是从成型扫描轨迹的起点边上重新开始，超过双道的金属壁依次类推，最终得到需要的壁厚。

6.根据权利要求1所述的多束流电子束成型方法，其特征在于：所述多束流电子束成型方法中电子束和丝材端部位置保持不变，通过移动基板实现三维方向的成型。

7.根据权利要求1所述的多束流电子束成型方法，其特征在于：所述多束流电子束成型方法适用不锈钢、钛合金、铜合金、高温合金中的任一种。

8.根据权利要求1所述的多束流电子束成型方法，其特征在于：所述多束流电子束成型方法采用多种直径的丝材，范围从0.1mm到5mm均可进行熔化成型。