[发明专利]一种节约粉末的大尺寸零件打印方法

说明书

本发明公开了一种节约粉末的大尺寸零件打印方法，其特征在于，包括：根据零件的截面轮廓特征，在零件的截面轮廓外进行铺粉、激光烧结，得到打印成形缸，打印成形缸位于成形平台上；在打印成形缸轮廓外进行铺粉、激光烧结，得到收粉缸；在打印成形缸截面轮廓内进行铺粉、激光烧结，得到成形零件。能有效减少粉末铺设，实现粉末的节约；能降低Z轴升降机构的负载，提升运动系统控制精度，同时提升了粉末利用率，降低了生产成本；能避免传统SLM设备存在的漏粉问题；采用网格化落粉模块，实现单个网格的落粉；对打印成形缸以内区域网格化划分，按照是否包含成形区域确定网格化落粉模块是否需要落粉，进一步节省粉末。

技术领域

本发明属于增材制造方法技术领域，涉及一种节约粉末的大尺寸零件打印方法。

背景技术

3D打印技术通过增加材料的方式加工零件，快速、直接、精确地将设计思想转化为具有一定功能的实物模型。相较于传统的加工方法，SLM可以缩短产品设计制造周期、提升企业竞争能力、增强企业盈利能力，给工业产品的设计开发人员建立了一种崭新的产品开发模式。

SLM设备的工作流程为打印机控制激光在铺设好的粉末上方选择性地对粉末进行照射，金属粉末在加热到完全融化后成型。然后Z轴使成形平台降低一个层厚的高度，重新再已成形的平面上铺设一层粉末，设备调入新一层的数据进行激光熔化，与前一层截面粘结，此过程逐层循环直至整个零件成形。

随着SLM设备成形尺寸不断增大，铺粉面积、铺粉量也越来越大，如何在保证零件成形质量的条件下，尽可能的节约粉末、降低生产成本是一个值得探讨的问题。

常规的SLM设备对于大尺寸零件的打印，需要一个包络其截面轮廓的成形缸(通常为矩形或者圆形)，在成形过程中整个成形平台都铺满了金属粉末，而零件截面轮廓与成形平台截面轮廓相差较大的话，空出部分铺设的粉末对于零件成形作用不大，反而增加了运动系统负载，导致运动系统控制难度增加，同时也造成了粉末利用率低，增加了生产成本。

发明内容

本发明的目的是提供一种节约粉末的大尺寸零件打印方法，解决了现有技术中存在的生产成本高的问题。

本发明所采用的技术方案是，一种节约粉末的大尺寸零件打印方法，包括以下步骤：

步骤1、根据零件的截面轮廓特征，在零件的截面轮廓外进行铺粉、激光烧结，得到打印成形缸，打印成形缸位于成形平台上；

步骤2、在打印成形缸截面轮廓内进行铺粉、激光烧结，得到成形零件。

本发明的特点还在于：

在步骤2之前还包括：在打印成形缸轮廓外进行铺粉、激光烧结，得到收粉缸。

打印成形缸的高度与零件相等。

打印成形缸的厚度根据其高度确定。

收粉缸的高度低于打印成形缸。

收粉缸的成形过程采用送粉打印装置。

在步骤1和2的铺粉过程中铺粉机构均采用网格化落粉模块，网格化落粉模块包括落粉机构和刮刀。

步骤1中铺粉过程为：

先对打印成形缸截面轮廓内区域进行网格划分，并对打印成形缸区域的网格进行一次标识；

网格化落粉模块识别标识，当网格化落粉模块运行至具有标识的网格区域时，打开落粉机构，并进行刮刀铺平。

步骤2铺粉过程为：

先对零件区域进行的网格进行二次标识，然后网格化落粉模块识别标识，当网格化落粉模块运行至具有标识的网格区域时，打开落粉机构，并进行刮刀铺平。

每个网格的尺寸根据网格化落粉模块内单个落粉机构单次落粉面积确定。