[发明专利]一种大型高性能金属零件激光直接制造技术

说明书

本发明公开了一种大型高性能金属零件激光直接制造技术，包括激光器、控制面板和调节装置；通过增加激光器功率，在控制面板的控制下，通过调节装置调整成型空间的大小，来实现大型高性能金属零件的直接制造；具体包括以下步骤：将待制造的大尺寸零部件的模型切割成在预定尺寸范围内的多个子零件模型；基于所述多个子零件模型，通过增材制造完成各子零件的加工成型；将各子零件接合固定在一起成型为大尺寸零部件。本发明通过增加激光器的功率、控制面板、调整成型空间的大小，解决成型尺寸小的问题；具有以下优点：一次成型，省时省力高效；一次成型并通过激光烧结技术烧结的强度更有保障；成本低，减少重复操作；一次成型的没有缝隙，外观更漂亮。

技术领域

本发明涉及大尺寸零部件的加工技术领域,更具体的说是涉及一种大型高性能金属零件激光直接制造技术。

背景技术

在诸多领域都存在尺寸较大的零部件，传统制造方式为通过大型加工设备制造或在设计时将其拆分为多个组件，及工艺均为减材制造，其基体材料主要为塑料、金属等，传统通过减材制造方法加工而成的大尺寸零部件受到大型设备的限制，或者限制了设计师在前期对零部件的自由设计。而增材制造的方式打破了传统设计中零部件结构形式的限制，可以满足任意外形及尺寸的加工需求，不过由于 3D 打印技术的限制，目前无法制造满足各种大尺寸零部件直接成型要求的设备，这也限制了各领域中大尺寸零部件的制造。

目前，市面上金属3D打印机的成型都偏小，以SLM激光融化成型工艺的最大成型尺寸在750mmX750mmX500mm左右，或者≤750mmX750mmX500mm。制约着某些大型铸造、航空航天部件的增材制造。

因此，如何提供一种具有效率高、强度好、成本低、外形美观等特点的大型高性能金属零件激光直接制造技术是本领域技术人员亟需解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种具有效率高、强度好、成本低、外形美观等特点的大型高性能金属零件激光直接制造技术。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种大型高性能金属零件激光直接制造技术，其特征在于，包括：激光器、控制面板和调节装置；通过增加激光器的功率，在控制面板的控制下，通过调节装置调整成型空间的大小，来实现大型高性能金属零件的直接制造；具体包括以下步骤：（1）将待制造的大尺寸零部件的模型切割成在预定尺寸范围内的多个子零件模型 ；（2）基于所述多个子零件模型，通过增材制造完成各子零件的加工成型；（3）将各子零件接合固定在一起成型为大尺寸零部件。

优选的，在上述一种大型高性能金属零件激光直接制造技术中，所述步骤（2）的加工成型包括铺粉、激光烧结、焊接、层片融合的循环过程，加工时，将对应同一切口的不同子零件接口成型部位设置在预定水平范围内和预定高度范围内；优选的，预定水平范围和预定高度范围为：XY方向距离为2mm～30mm 内，Z方向上高度差0～20mm内；优选的，对应同一切口的不同子零件接口部位在3D打印的同一层材料加工成型。

优选的，在上述一种大型高性能金属零件激光直接制造技术中，所述步骤（2）的加工成型包括铺粉、激光烧结、焊接、层片融合的循环过程，步骤（2）中，加工时，在对金属材料烧结融化处理前对材料实施使其获得设定预热温度的预热。