[发明专利]一种提高3D打印微流道零件表面质量的方法

说明书

本发明涉及一种提高3D打印微流道零件表面质量的方法，包括：获取微流道零件的微流道孔径加工信息；设置长脉宽脉冲激光参数，对金属粉末进行选择性激光熔融，生成若干层依次叠加的单层基板，以形成微流道零件；当微流道零件的厚度到达设定范围值时，对微流道零件进行钻孔；将墨水注满在微流道零件上的孔内；将微流道零件置于设定的温度内进行干燥，直至墨水全部干燥；将微流道零件置于温控装置中进行加热；通过短波长脉冲激光对微流道零件上的孔表面进行扫描抛光。本发明通过在3D打印微流道零件内部的孔内注入墨水并烘干的方式，再对孔表面进行扫描抛光，提高了内部微孔的表面质量，从而提高了微流道零件的使用寿命和工作的稳定性。

技术领域

本发明涉及激光3D打印技术领域，更具体地说是指一种提高3D打印微流道零件表面质量的方法。

背景技术

选择性激光熔融(SLM：Selective Laser Melting)技术是基于材料逐层叠加的增材制造技术，SLM技术在加工空间异形曲面、具有空间结构的微流道等方面具有独特的优势，可以实现复杂形状且锥度可控的微流道零件加工，但是由于SLM技术是基于激光对材料的逐层选择性熔融原理进行的，在成型过程中由于空气滞留、热应力、材料成分偏析等因素，造成成型零件的微流道表面精度差、以及存在孔隙和裂纹等缺陷。

鉴于金属3D打印零件内部微流道存在孔隙、微裂纹等缺陷，而微流道零件多是在高温高压的环境下工作，从而加剧这些缺陷的扩大，且由于微流道表面在使用后，其表面会有液体残留，这些残留的液体浸润在缺陷内部，与零件表面发生化学反应，加剧微流道零件的老化，降低其使用寿命和工作的稳定性。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种提高3D打印微流道零件表面质量的方法。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种提高3D打印微流道零件表面质量的方法，包括以下步骤：

获取微流道零件的微流道孔径加工信息；

当微流道孔径加工信息中微流道孔径小于300μm时，设置长脉宽脉冲激光参数，对金属粉末进行选择性激光熔融，生成若干层依次叠加的单层基板，以形成微流道零件；

当微流道零件的厚度到达设定范围值时，对微流道零件进行钻孔；

将墨水注满在微流道零件上的孔内；

将孔内注满墨水的微流道零件置于设定的温度内进行干燥，直至墨水全部干燥；

将微流道零件置于温控装置中进行加热；

通过短波长脉冲激光对微流道零件上的孔表面进行扫描抛光；

当微流道孔径加工信息中微流道孔径大于300μm时，设置长脉宽脉冲激光参数，对金属粉末进行选择性激光熔融，生成若干层依次叠加的单层基板，以形成微流道零件，当微流道零件的厚度到达设定范围值时，对微流道零件进行钻孔，将墨水注满在微流道零件上的孔内；

将孔内注满墨水的微流道零件置于设定的温度内进行干燥，直至墨水全部干燥；

将微流道零件置于温控装置中进行加热；

通过短波长脉冲激光对微流道零件上的孔表面进行扫描抛光。

其进一步技术方案为：所述步骤“当微流道孔径加工信息中微流道孔径小于300μm时，设置长脉宽脉冲激光参数，对金属粉末进行选择性激光熔融，生成若干层依次叠加的单层基板，以形成微流道零件”中，长脉宽脉冲激光的参数为波长大于200nm，频率大于200KHz。

其进一步技术方案为：所述单层基板的厚度为15μm-45μm。

其进一步技术方案为：所述步骤“当微流道零件的厚度到达设定范围值时，对微流道零件进行钻孔”中，设定范围值为0.1mm-2mm。