[发明专利]一种基于金属熔化的增材制造工艺

说明书

本发明公开了一种基于金属熔化的增材制造工艺，包括如下步骤：1)将金属原材料按成分配比进行高温熔化，形成熔化液体；2)将熔化液体经管道流转至增材制造喷嘴；3)通过激光对熔化液体进行引流，通过机器人手臂携带喷嘴头部进行成型路径的规划，逐层完成零件的增材制造；4)对零件进行力学和理化性能的检测，以及装机试验；5)对金属原材料的成分配比进行优化；对零件的结构进行优化，提升零件的性能；6)重复步骤1)‑5)直至零件的性能满足设计要求，进行零件的增材制造生产。本发明的增材制造工艺，解决了原材料受限的问题，拓宽了金属材料在增材制造领域的应用范围。

技术领域

本发明涉及，尤其涉及一种基于金属熔化的增材制造工艺。

背景技术

材料的化学成分和组织性能与制造技术决定着材料的应用性能，而金属增材制造技术对原材料的要求高，必选是特定的化学成分和形状结构，这就很大的限制了金属材料在增材制造领域的应用。

现有技术原材料应用领域窄，部分材料由于本身物理性能的限制无法生产特殊要求的丝材或者粉末，进而无法进行增材制造；部分材料在拉成丝或者制成粉末的过程中，材料的化学成分及组织性能发生变化，导致增材制造生产的零件性能与设计的差别较大，无法满足实际工业生产的要求，更是无法满足航空航天恶劣环境的应用。因此工业制造迫切需要开发新的技术来解决此类问题。

发明内容

鉴于现有技术中的上述缺陷或不足，期望提供一种基于金属熔化的增材制造工艺，解决了原材料受限的问题，拓宽了金属材料在增材制造领域的应用范围。

本发明提供的一种基于金属熔化的增材制造工艺，包括如下步骤：

1)将金属原材料按成分配比进行高温熔化，形成熔化液体；

2)将熔化液体经管道流转至增材制造喷嘴；

3)通过激光对熔化液体进行引流，通过机器人手臂携带喷嘴头部进行成型路径的规划，逐层完成零件的增材制造；

4)对零件进行力学和理化性能的检测，以及装机试验；

5)根据力学和理化性能检测的结果，改善零件材料的化学成分，对金属原材料的成分配比进行优化；根据装机试验的结果，调整增材制造的零件成型参数，对零件的结构进行优化，提升零件的性能；

6)重复步骤1)-5)直至零件的性能满足设计要求，按满足设计要求后的成分配比和结构尺寸进行零件的增材制造生产。

进一步的，所述金属原材料为棒材、板材、丝材或粉末。

进一步的，所述步骤3)中，通过阀门控制所述熔化液体经喷嘴头部喷出的流量。

相对于现有技术而言，本发明的有益效果是：

本发明的增材制造工艺将各类原材料(棒材、板材、丝材、粉末等材料)先熔化为液态，在熔池中对材料成分进行控制，通过阀门控制金属液体的流量，通过激光进行引流，通过机器人进行路径的规划，很好的解决了增材制造过程中原材料受限的问题，提升了增材制造零件的性能，拓展了金属材料在增材制造领域的应用。

应当理解，发明内容部分中所描述的内容并非旨在限定本发明的实施例的关键或重要特征，亦非用于限制本发明的范围。本发明的其它特征将通过以下的描述变得容易理解。

附图说明

通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为基于金属熔化的增材制造工艺的流程图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关发明，而非对该发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与发明相关的部分。