[发明专利]一种激光选区熔化成型马氏体时效钢模具的方法

摘要

本发明公开了一种激光选区熔化成型马氏体时效钢模具的方法，首先运用三维设计软件如由SolidWorks、ProE、Ug等软件设计出模具的三维结构，随后对三维模具进行切片分层和路径规划处理，将数据导入激光选区熔化设备并设置合理的成型工艺参数，一次成型出具有复杂冷却通道的模具。这种方法成型的模具具有致密度高、内部缺陷少、成型效率高以及随形冷却通道自由度高的优点。本发明有效降低了模具的生产周期，成型效率高，外界干扰小，显著提高模具的综合性能和生产效率，同时也能极大降低制造成本。直接成型的模具经过固溶时效处理后，其硬度和强度显著提高，满足模具的使用要求。

主权项

一种激光选区熔化成型马氏体时效钢模具的方法，其特征在于包括如下步骤：步骤一：根据待加工的马氏体时效钢模具的形状，建立模具的三维数字模型，然后保存为STL格式文件，使用切片软件对三维数字模型进行切片处理，保持切片的厚度一致，并将切片后的文件导入Rpath路径规划软件中，获得激光扫描的路径数据，最后将扫描路径数据导入激光选区熔化设备中；步骤二：通过人机界面调节激光选区熔化设备的成型基台，将打磨清理后的不锈钢成型基板通过螺钉固定在成型基台上，同时调整铺粉机构，使铺粉刷的低端与成型基板的表面接触。步骤三：向激光选区熔化设备的粉料缸中添加马氏体时效钢金属粉末，根据马氏体时效钢模具的成型层数，换算需要加入的马氏体时效钢金属粉末量，微调粉料缸使之表面平齐；步骤四：使用擦镜纸对激光选区熔化设备扫描振镜下部透镜表面进行清洁，关闭激光选区熔化设备的成型室密封门，对成型室循环抽真空后通入纯氩气，直至成型室内氧含量低于200ppm，同时保持成型室内气压在6‑10Bar之间；步骤五：启动激光选区熔化设备的加工程序，成型基台带动不锈钢成型基板下降至与步骤一中切片厚度相同的高度，粉料缸上升切片厚度两倍的高度，以确保不锈钢成型基板表面获取充足马氏体时效钢金属粉末；激光束按照预定设置的扫描路径参数，对不锈钢成型基板上的马氏体时效钢金属粉末进行扫描加热，马氏体时效钢金属粉末熔化后冷却凝固，完成一层马氏体时效钢模具的加工；步骤六：完成步骤五后，不锈钢成型基板下降一个切片层厚的高度，粉料缸上升两个切片厚度的高度，铺粉机构将马氏体时效钢金属粉末从粉料缸推送到步骤五中冷却凝固后的加工层表面，激光束继续按照预设的扫描路径参数扫描熔化金属粉末；步骤七：重复步骤五和步骤六，直至整个马氏体时效钢模具加工完成，关闭加工程序，待整个模具冷却至室温后取出。