[发明专利]一种3D打印零件内的支撑结构、其3D打印及去除方法

权利要求书

1.一种3D打印零件内的支撑结构，其特征在于，所述3D打印零件具有内部管道结构，所述内部管道结构的悬空端点部位下方设置支撑结构；

所述支撑结构包括纵向平行排列的柱形体或十字形片体，所述支撑结构的顶端部位的尺寸由下至上逐渐减小。

2.根据权利要求1所述的支撑结构，其特征在于，所述内部管道结构的悬空端点部位位于管道的转折连接处；

优选地，所述管道向下延伸形成转折连接处；

优选地，所述悬空端点部位的顶点处设置一支柱形体或十字形片体，或所述悬空端点部位的顶边处设置一排柱形体或十字形片体；

优选地，所述悬空端点部位的顶点周围或顶边两侧对称设置柱形体或十字形片体。

3.根据权利要求1或2所述的支撑结构，其特征在于，所述柱形体的顶端部位呈圆台形或棱台形；

优选地，相邻两排柱形体错开设置，相间排列的两排柱形体重叠设置；

优选地，同一排柱形体中相邻两支柱形体的距离相同；

优选地，同一排中相邻两支柱形体的中心点的间距为1～3mm；

优选地，所述柱形体的顶端部位的上截面尺寸为0.5～1mm，下截面尺寸为0.8～1.8mm，顶端部位的高度为0.2～1mm。

4.根据权利要求1-3任一项所述的支撑结构，其特征在于，所述十字形片体中两个片体的夹角为80～100度；

优选地，相邻两排十字形片体错开设置，相间排列的两排十字形片体重叠设置；

优选地，同一排十字形片体中相邻两个十字形片体的距离相同；

优选地，同一排中相邻两个十字形片体的中心点的间距为1～3mm；

优选地，所述十字形片体的顶端部位的上端片体宽度为0.5～1mm，下端片体宽度为0.8～1.8mm，顶端部位的高度为0.2～1mm。

5.根据权利要求1-4任一项所述的支撑结构的3D打印方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

(1)将权利要求1-4任一项所述的3D打印零件和支撑结构的模型参数输入3D打印设备内，同时进行3D打印零件和支撑结构的3D打印成形；

其中，所述零件和支撑结构的打印参数设置不同，所述支撑结构打印时的激光功率小于零件的激光功率，所述支撑结构打印时的激光扫描速度大于零件的激光扫描速度；

(2)步骤(1)3D打印完成后，对零件和支撑结构进行热处理。

6.根据权利要求5所述的3D打印方法，其特征在于，步骤(1)所述3D打印零件和支撑结构的材质相同；

优选地，所述3D打印零件和支撑结构的材质包括铝和/或铝合金；

优选地，步骤(1)所述3D打印前，先将基板温度预热至150～200℃；

优选地，步骤(1)所述支撑结构打印时的激光功率为100～200W，激光扫描速度为2000～3400mm/s，激光光斑直径为50～200μm；

优选地，步骤(1)所述零件打印时的激光功率为350～500W，激光扫描速度为1000～2400mm/s，激光光斑直径为60～120μm。

7.根据权利要求5或6所述的3D打印方法，其特征在于，步骤(1)所述3D打印时，支撑结构的铺粉厚度为60～100μm；

优选地，步骤(1)所述3D打印时，零件的铺粉厚度为30～50μm；

优选地，步骤(1)所述3D打印时，所述3D打印设备的打印仓内的氧气体积含量控制在0.1％以下。

8.根据权利要求5-7任一项所述的3D打印方法，其特征在于，步骤(1)3D打印完成后，先对零件进行清粉处理，再进行热处理；

优选地，步骤(2)所述热处理包括退火热处理；

优选地，步骤(2)所述热处理的温度为150～320℃；

优选地，步骤(2)所述热处理后，分离基板和零件；

优选地，所述分离的方式为线切割。