[发明专利]一种零件增材制造方法及设备

说明书

本发明公开一种零件增材制造方法及设备，涉及增材制造技术领域，以解决现有对大尺寸零件的打印方法会产生大量不易清理的黑渣，且质量差的问题。包括：获取零件的三维模型；零件每层实体面积大于预设面积；根据三维模型确定零件的成形方向，并根据成形方向摆放零件；调整三维模型中零件底面与打印平台的角度，使零件每层打印截面的面积小于预设面积；在三维模型中零件底面构建多个等间隔的第一支撑结构和多个等间隔的第二支撑结构，得到零件的加工模型；第一支撑结构与第二支撑结构互相垂直；基于加工模型对零件进行打印，得到零件。本发明提供的零件增材制造方法用于在大尺寸零件增材制造时提高打印质量。

技术领域

本发明涉及增材制造技术领域，尤其涉及一种零件增材制造方法及设备。

背景技术

激光选区熔化成形(Selective Laser Melting，SLM)技术是基于快速成形的基本思想，即逐层熔覆的增材制造方式，根据零件的三维模型，将模型按一定的厚度切片分层，即将零件的三维形状信息转换成一系列二维轮廓信息，随后在数控系统的控制下，用激光通过阵镜控制来熔化金属粉末，直接成形具有特定几何形状的零件。成形过程中金属粉末完全熔化，产生冶金结合，它是快速成形3D打印技术的最新发展。由于其成形的零件致密性好，能够成形高精度复杂异型金属零件，且具有尺寸精度高、表面质量好、致密度高和组织性能高等特点。

随着3D打印的发展，零件的尺寸越来越大，对于大尺寸零件，其应力也很大，工艺方案的难度也随之增大。现有对大面积的零件打印方法通常采用直接成形，不仅会增加设备风场压力，产生大量黑渣不易吹走，且热量堆积不利于尽快降温，容易发生鼓起、冶金质量差等情况。

发明内容

本发明的目的在于提供一种零件增材制造方法及设备，用于解决现有对大尺寸零件的打印方法会产生大量不易清理的黑渣，且质量差的问题。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一方面，本发明提供一种零件增材制造方法，包括：

获取零件的三维模型；所述零件每层实体面积大于预设面积；

根据所述三维模型确定所述零件的成形方向，并根据所述成形方向摆放所述零件；

调整所述三维模型中零件底面与打印平台的角度，使所述零件每层打印截面的面积小于所述预设面积；

在三维模型中零件底面构建多个等间隔的第一支撑结构和多个等间隔的第二支撑结构，得到所述零件的加工模型；所述第一支撑结构与第二支撑结构互相垂直；

基于所述加工模型对所述零件进行打印，得到所述零件。

与现有技术相比，本发明提供的一种零件增材制造方法，包括：获取零件的三维模型；根据三维模型确定零件的成形方向，并根据成形方向摆放零件；调整三维模型中零件底面与打印平台的角度，使零件每层打印截面的面积小于预设面积；通过调整角度减少零件每一层打印面积，可以减少打印过程中的黑色烟尘；在三维模型中零件底面构建多个等间隔的第一支撑结构和多个等间隔的第二支撑结构，得到所述零件的加工模型；第一支撑结构与第二支撑结构互相垂直，可以保证零件的强度和结构稳定性，同时第一支撑结构和第二支撑结构等间隔设置可以使打印过程中的黑渣排出；基于加工模型对零件进行打印，得到零件。通过本方法可以保证大尺寸结构零件的成形质量，降低打印风险，提高成功率。

另一方面，本发明还提供一种零件增材制造设备，包括：

通信单元/通信接口，用于获取零件的三维模型；所述零件每层实体面积大于预设面积；

处理单元/处理器，用于根据所述三维模型确定所述零件的成形方向，并根据所述成形方向摆放所述零件；

调整所述三维模型中零件底面与打印平台的角度，使所述零件每层打印截面的面积小于所述预设面积；