[发明专利]一种多元材料的混合立体成型方法

说明书

技术领域

本发明涉及快速成型技术领域，具体地说是一种通过控制多元材料的位移路径来实现多元材料的混合立体成型方法。

背景技术

众所周知，在快速成型技术领域里，多元材料的混合立体成型工艺的研究刚刚起步，成果不多，唯一被认为可行的是LENS（激光工程化净成形）方法：它将材料粉末吹入精心引导的高功率激光束，错过光束的粉末会落在一边，遇到激光焦点的粉末立即融化并融合到增长部分的表面。因此，当激光焦点扫描过的地方，喷头吹出更多的粉末时，部件就会一层一层地逐渐增长。LENS（激光工程化净成形）方法虽然可以实现多元材料粉体的混合立体成型。首先，其增才过程是以点为单位实现的，所以同所有已有快速成型一样，其精度和速度间存在无法克服的相互制约关系，使得其速度和精度都达不到要求；因为它采用的是激光熔融技术，其对材料的限制大，成本高。

发明内容

本发明的目的是克服上述现有技术的不足，提供一种工艺简单，应用范围广、精度高、速度快、加工方便的通过控制多元材料的位移路径来实现多元材料的混合立体成型的方法。

本发明可以通过如下措施达到。

一种多元材料的混合立体成型方法，其特征在于步骤如下：

步骤一：制备基体及一组多元材料， 

步骤二：加工基体，得到基体加工面，以备使用，

步骤三：制备叠层体，在基体加工面上用多元材料逐一制作单元层形成叠层体，叠层体至少由两种单元层叠加而成，

步骤四：加工叠层体，按设计要求自叠层体顶层端面进行立体减材加工，加工后的叠层端面的每一点达到设计要求指定的单元材料层内，得到叠层加工体，

步骤五：将得到的叠层加工体套在密封的弹性套内，再对弹性套抽真空，使弹性套内部形成真空状态，其压力小于0.1Mpa，

步骤六：压制成型，把上述套有叠层加工体的真空状弹性套放进刚性模具内，用刚性加压或者等静压对叠层加工体进行压制变形得到混合立体成型体。

本发明也可以通过如下措施实现。

一种多元材料的混合立体成型方法，其特征在于步骤如下：

步骤一：制备基体及一组多元材料，

步骤二：加工基体，得到开口瓶状加工面，

步骤三：制作叠层体，在开口瓶状的基体表面（或内表面或外表面）上用多元材料逐一制作单元层形成开口瓶状的叠层体，叠层体至少由两种单元层叠加而成，

步骤四：加工叠层体，按设计要求在叠层体端面进行立体减材加工，加工后的叠层端面的每一点恰好达到设计要求指定的单元材料层内，得到开口瓶状的叠层加工体，

  步骤五：将得到的开口瓶状叠层加工体套在密封的弹性套内，再对弹性套抽真空，使弹性套内部形成真空状态，其压力小于0.1Mpa。，

   步骤六：注压成型，把上述套在叠层加工体的真空状弹性套放进开口瓶状刚性模具内，由开口瓶状模具的开口处向内注入高压气体或高压液体，高压气体或高压液体通过弹性套壁对叠层加工体施压使得叠层加工体发生压制变形，叠层加工体的加工表面位移到刚性模具的壁上，叠层加工体的内部的分布也发生相应的变化，得到符合设计要求的多元材料的新的分布，得到混合立体成型体，气体和液体的压强范围为0.1Mpa-630Mpa。

本发明也可以通过如下措施实现。

一种多元材料的混合立体成型方法，其特征在于步骤如下：

步骤一：制备基体及一组多元材料，

步骤二：加工基体，得到平面板材加工面，

步骤三：制作叠层体，在平面板材型的基体加工面上逐一制作单元层形成叠层体，叠层体至少由两种单元层叠加而成，

步骤四：加工叠层体，按设计要求在叠层体端面进行立体减材加工，加工后的叠层端面的每一点恰好达到设计要求指定的单元材料层内，得到叠层加工体， 

步骤五：熔融变形，把上述叠层加工体水平放进底为水平面的刚性模具内，在高温炉内进行加热，使得多元材料逐渐软化，并在重力和表面张力的作用下产生变形，其叠层加工面移动到水平面，得到混合立体成型体。

本发明也可以通过如下措施实现。

一种多元材料的混合立体成型方法，其特征在于步骤如下：

步骤一：制备基体及一组多元材料，

步骤二：加工基体，在基体工作面进行立体减材加工，加工后的基体加工面上的每一点的深度符合设计要求深度，

步骤三：制作叠层体，在基体加工面上逐一制作单元层形成叠层体，叠层体至少由两种单元层叠加而成，