【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及粉末床熔融增材制造，具體為一種用于基于激光粉末床熔融增材制造空腔結(jié)構(gòu)的薄壁件的清粉方法。
技術(shù)介紹
1、粉末床熔融是增材制造技術(shù)中一種應(yīng)用廣泛的制造技術(shù)，由激光或電子束作為熱源，通過(guò)對(duì)計(jì)算機(jī)軟件中三維片模型，以逐層疊加的方式將離散材料加工成型的技術(shù)。此技術(shù)能夠直接成形處接近完全致密度的金屬零件，相對(duì)傳統(tǒng)的加工技術(shù)而言，材料的整體利用率高、周期短，能夠成形自由設(shè)計(jì)制造復(fù)雜結(jié)構(gòu)零件，因此該技術(shù)在航空航天、醫(yī)療等領(lǐng)域中擁有良好的市場(chǎng)前景與廣闊的應(yīng)用前景。
2、粉末床熔融技術(shù)作為增材制造中的重要技術(shù)，利用激光器發(fā)出的激光按照程序編輯的順序熔化金屬粉末，通過(guò)每一層鋪粉后熔化層凝固且不斷疊加，最終制造出成型零件?？涨唤Y(jié)構(gòu)的成形對(duì)于零件產(chǎn)品的輕量化具有重大意義，而增材制造技術(shù)特別適合與空腔結(jié)構(gòu)的成形。目前存在以下問(wèn)題：當(dāng)前在基于增材制造技術(shù)的薄壁空腔結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)過(guò)程中，需要對(duì)薄壁空腔結(jié)構(gòu)內(nèi)部添加自支撐結(jié)構(gòu)用于成形，且內(nèi)部空腔過(guò)大，極易導(dǎo)致成形空腔表面由于應(yīng)力原因?qū)е庐a(chǎn)生表面凹凸現(xiàn)象從而影響到表面的成形精度；
3、成形零件后，在設(shè)備艙內(nèi)需對(duì)空腔內(nèi)多余粉末進(jìn)行清理與回收工作，但由于零件成形在基板上，且基板里通過(guò)螺栓連接在設(shè)備艙內(nèi)，無(wú)法進(jìn)行翻轉(zhuǎn)移動(dòng)。針對(duì)無(wú)空腔的小型零件可以在艙內(nèi)清粉，但是面對(duì)復(fù)雜空腔結(jié)構(gòu)，很難實(shí)現(xiàn)空腔內(nèi)部清粉完全。而粉末未清理完全則有可能影響到后續(xù)熱處理，除了多余粉末有可能影響真空熱處理的真空泵外，還可能后續(xù)熱處理時(shí)零件內(nèi)部殘余的粉末可能會(huì)結(jié)塊從而影響零件性能與質(zhì)量，因此，設(shè)計(jì)一種用于基于激光粉
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本專利技術(shù)的目的在于提供一種用于基于激光粉末床熔融增材制造空腔結(jié)構(gòu)的薄壁件的清粉方法，以解決上述
技術(shù)介紹
中提出的問(wèn)題。
2、為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本專利技術(shù)提供如下技術(shù)方案：一種用于基于激光粉末床熔融增材制造空腔結(jié)構(gòu)的薄壁件的清粉方法，包括如下步驟：
3、s1.基于激光粉末床熔融增材制造技術(shù)，通過(guò)在空腔結(jié)構(gòu)內(nèi)部設(shè)置支撐機(jī)構(gòu)，制造出具有空腔結(jié)構(gòu)的薄壁件，所述支撐機(jī)構(gòu)上設(shè)置有用于連通薄壁件空腔結(jié)構(gòu)內(nèi)部和薄壁件外部的流體流通通道；
4、s2.在所述薄壁件上開設(shè)若干個(gè)排粉孔，所述排粉孔內(nèi)還設(shè)有用于與外部連接用的螺紋結(jié)構(gòu)，所述流體流通通道經(jīng)過(guò)所述排粉孔與所述薄壁件外部連通；
5、s3.將開設(shè)有所述排粉孔的所述薄壁件安裝在旋轉(zhuǎn)臺(tái)的基板上，所述基板為水平位置，根據(jù)排粉孔的位置安裝一根吸粉管和若干根吹粉管，使得吹粉裝置通過(guò)吹粉管與薄壁件連通、吸粉裝置通過(guò)吸粉管與薄壁件連通，所述吸粉管和吹粉管的數(shù)量總和等于排粉孔的數(shù)量，所述吸粉管和吹粉管上均設(shè)有與排粉孔螺紋結(jié)構(gòu)配合的螺紋對(duì)接頭，所述薄壁件是以最大橫截面為對(duì)稱面的零件，所述旋轉(zhuǎn)臺(tái)的旋轉(zhuǎn)軸和所述薄壁件的最大橫截面在同一個(gè)平面內(nèi)；
6、s4.驅(qū)動(dòng)所述旋轉(zhuǎn)臺(tái)繞旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)預(yù)設(shè)角度，開啟吹粉裝置和吸粉裝置進(jìn)行清粉作業(yè)，到達(dá)預(yù)設(shè)時(shí)間后關(guān)閉吹粉裝置和吸粉裝置，驅(qū)動(dòng)所述旋轉(zhuǎn)臺(tái)繞旋轉(zhuǎn)軸反方向旋轉(zhuǎn)兩倍預(yù)設(shè)角度，再開啟吹粉裝置和吸粉裝置進(jìn)行清粉作業(yè)，到達(dá)預(yù)設(shè)時(shí)間后關(guān)閉吹粉裝置和吸粉裝置，將基板復(fù)位至水平狀態(tài)；
7、s5.將吸粉管與對(duì)應(yīng)的排風(fēng)孔斷開連接，將其中一根吹粉管與對(duì)應(yīng)的排風(fēng)孔斷開連接，將上述吸粉管連接在上述吹粉管對(duì)應(yīng)的排風(fēng)孔處，將上述吹粉管連接在上述吸粉管對(duì)應(yīng)的排粉孔處，重復(fù)步驟s4，直至最后一根吹粉管與吸粉管完成位置互換；
8、s6.將最后完成位置互換的吸粉管與對(duì)應(yīng)的排風(fēng)孔斷開連接，在與吸粉管連接的排粉孔處檢測(cè)是否有殘余粉末，若有繼續(xù)重復(fù)步驟s4和s5，直至清粉完成。
9、在進(jìn)一步的實(shí)施例中，所述步驟s1中，所述支撐機(jī)構(gòu)為由筋條形成的蜂窩結(jié)構(gòu)與所述空腔最大橫截面處形成的邊界軌跡之間通過(guò)布爾運(yùn)算后保留在所述邊界軌跡內(nèi)的筋條結(jié)構(gòu)，所述筋條結(jié)構(gòu)與所述空腔內(nèi)壁形成若干個(gè)密閉的腔室，所述流體流通通道使得若干個(gè)密閉的腔室連通。
10、在進(jìn)一步的實(shí)施例中，所述步驟s3中，所述吹粉裝置為氣體壓力儲(chǔ)存罐，所述吸粉裝置為吸塵器。
11、在進(jìn)一步的實(shí)施例中，所述步驟s4中，預(yù)設(shè)角度為30-60度，預(yù)設(shè)時(shí)間為5-15分鐘。
12、在進(jìn)一步的實(shí)施例中，所述預(yù)設(shè)角度為45度，所述預(yù)設(shè)時(shí)間為10分鐘。
13、在進(jìn)一步的實(shí)施例中，所述步驟s1中，所述空腔在垂直所述薄壁件的最大橫截面的最大距離為50mm，所述空腔在垂直所述薄壁件的最大橫截面的最小距離為3mm。
14、在進(jìn)一步的實(shí)施例中，所述步驟s2中，所述排粉孔的數(shù)量為4-6個(gè)。
15、在進(jìn)一步的實(shí)施例中，所述步驟s3中，所述吸粉管和吹粉管的直徑大于所述排粉孔直徑1-2mm。
16、在進(jìn)一步的實(shí)施例中，所述步驟s3中，在所述基板上開設(shè)有供吸粉管和吹粉管通過(guò)的通道。
17、在進(jìn)一步的實(shí)施例中，所述步驟s6中，在與吸粉管連接的排粉孔處放置過(guò)濾紙或棉花輕按在排風(fēng)孔處，等待一分鐘后檢查過(guò)濾紙或棉花上是否有殘余粉末。
18、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本專利技術(shù)所達(dá)到的有益效果是：通過(guò)對(duì)薄壁件排粉孔的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與吸粉管和吹粉管對(duì)接，合理設(shè)計(jì)清粉次序與旋轉(zhuǎn)臺(tái)的旋轉(zhuǎn)角度，對(duì)復(fù)雜空腔結(jié)構(gòu)蒙皮加筋型零件，在粉末床熔融后可清理殘留在空腔內(nèi)部的粉末，可避免后續(xù)熱處理帶來(lái)殘余粉末團(tuán)聚或結(jié)塊影響，保證零件成形質(zhì)量及提高零件性能。
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1.一種用于基于激光粉末床熔融增材制造空腔結(jié)構(gòu)的薄壁件的清粉方法，其特征在于，包括如下步驟：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于基于激光粉末床熔融增材制造空腔結(jié)構(gòu)的薄壁件的清粉方法，其特征在于：所述步驟S1中，所述支撐機(jī)構(gòu)為由筋條形成的蜂窩結(jié)構(gòu)與所述空腔最大橫截面處形成的邊界軌跡之間通過(guò)布爾運(yùn)算后保留在所述邊界軌跡內(nèi)的筋條結(jié)構(gòu)，所述筋條結(jié)構(gòu)與所述空腔內(nèi)壁形成若干個(gè)密閉的腔室，所述流體流通通道使得若干個(gè)密閉的腔室連通。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于基于激光粉末床熔融增材制造空腔結(jié)構(gòu)的薄壁件的清粉方法，其特征在于：所述步驟S3中，所述吹粉裝置為氣體壓力儲(chǔ)存罐，所述吸粉裝置為吸塵器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于基于激光粉末床熔融增材制造空腔結(jié)構(gòu)的薄壁件的清粉方法，其特征在于：所述步驟S4中，預(yù)設(shè)角度為30-60度，預(yù)設(shè)時(shí)間為5-15分鐘。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種用于基于激光粉末床熔融增材制造空腔結(jié)構(gòu)的薄壁件的清粉方法，其特征在于：所述預(yù)設(shè)角度為45度，所述預(yù)設(shè)時(shí)間為10分鐘。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于基于
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于基于激光粉末床熔融增材制造空腔結(jié)構(gòu)的薄壁件的清粉方法，其特征在于：所述步驟S2中，所述排粉孔的數(shù)量為4-6個(gè)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于基于激光粉末床熔融增材制造空腔結(jié)構(gòu)的薄壁件的清粉方法，其特征在于：所述步驟S3中，所述吸粉管和吹粉管的直徑大于所述排粉孔直徑1-2mm。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于基于激光粉末床熔融增材制造空腔結(jié)構(gòu)的薄壁件的清粉方法，其特征在于：所述步驟S3中，在所述基板上開設(shè)有供吸粉管和吹粉管通過(guò)的通道。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于基于激光粉末床熔融增材制造空腔結(jié)構(gòu)的薄壁件的清粉方法，其特征在于：所述步驟S6中，在與吸粉管連接的排粉孔處放置過(guò)濾紙或棉花輕按在排風(fēng)孔處，等待一分鐘后檢查過(guò)濾紙或棉花上是否有殘余粉末。
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種用于基于激光粉末床熔融增材制造空腔結(jié)構(gòu)的薄壁件的清粉方法，其特征在于，包括如下步驟：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于基于激光粉末床熔融增材制造空腔結(jié)構(gòu)的薄壁件的清粉方法，其特征在于：所述步驟s1中，所述支撐機(jī)構(gòu)為由筋條形成的蜂窩結(jié)構(gòu)與所述空腔最大橫截面處形成的邊界軌跡之間通過(guò)布爾運(yùn)算后保留在所述邊界軌跡內(nèi)的筋條結(jié)構(gòu)，所述筋條結(jié)構(gòu)與所述空腔內(nèi)壁形成若干個(gè)密閉的腔室，所述流體流通通道使得若干個(gè)密閉的腔室連通。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于基于激光粉末床熔融增材制造空腔結(jié)構(gòu)的薄壁件的清粉方法，其特征在于：所述步驟s3中，所述吹粉裝置為氣體壓力儲(chǔ)存罐，所述吸粉裝置為吸塵器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于基于激光粉末床熔融增材制造空腔結(jié)構(gòu)的薄壁件的清粉方法，其特征在于：所述步驟s4中，預(yù)設(shè)角度為30-60度，預(yù)設(shè)時(shí)間為5-15分鐘。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種用于基于激光粉末床熔融增材制造空腔結(jié)構(gòu)的薄壁件的清粉方法，其特征在于：所述預(yù)設(shè)角度為45度，所述預(yù)設(shè)時(shí)間為10分鐘。
6.根據(jù)...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：張峰，丁陵，王國(guó)強(qiáng)，柏久陽(yáng)，石波，黃耀輝，周鑫，王紅娟，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：南京晨光集團(tuán)有限責(zé)任公司，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：
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