[实用新型]一种基于3D打印技术制造零部件的系统

说明书

本实用新型公开一种基于3D打印技术制造零部件的系统，包括建模单元、有限元分析单元、切片单元、3D打印单元、分离单元、材料特性分析单元、激光熔化测试单元和热处理试验单元。使用本实用新型的系统，可以保证零部件的质量和使用寿命，降低制造成本和产品报废率，缩短制造周期，从而以较低的成本满足用户的个性化需求。

技术领域

本发明涉及 3D 打印领域，尤其涉及一种基于3D打印技术制造零部件的系统。

背景技术

在电气设备维护检修作业中，由于存在大量磨损、寿命周期失效或损坏的零部件。由于厂家已不再生产该型号设备，无法提供部件更换和维护，而只能更换整个模块或者导致整套设备待修、提前结束设备使用的问题。同时，还存在紧急需要某种备\配件（如末屏盖、GIS取气口、取油口等），但采购周期长，而无法及时更换或使用的问题。在生产一线，检修人员存在自行创新和设计改进工作器具的需求，若采用传统生产方法，开模铸造，存在批量少，成本高的问题，造成单件或少量设计的工具几乎无法实现。工作人员设计加工零部件缺失科学系统支持，没有优化设计和仿真设计的零部件，性能往往不能完全实现设备运行要求，不能发挥最大的科学生产力。

发明内容

有鉴于此，本实用新型的目的在于，提供一种基于3D打印技术制造零部件的系统，以解决目前通过人工或模具的方式无法满足用户个性化需求的问题，并对打印形成的零部件开展电气性能和机械性能检测。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：

一种基于3D打印技术制造零部件的系统，包括建模单元、有限元分析单元、切片单元、3D打印单元、分离单元、材料特性分析单元、激光熔化测试单元和热处理试验单元，所述建模单元用于根据用户要求通过3D软件为待打印的零部件建立3D模型，所述有限元分析单元是运用有限元技术对所述3D模型进行应力分析及疲劳分析，所述切片单元用于将所述3D 模型进行切片处理，获得所述 3D 模型的逐层截面，所述3D打印单元用于根据所述 3D模型的逐层截面，利用激光烧结的方法将粉末盒内的粉末进行逐层打印成型，所述分离单元用于将打印成型的物体从打印平台上分离，所述材料特性分析单元用于对所述零部件的材料特性进行分析检测，所述激光熔化测试单元用于对所述零部件进行激光熔化测试，所述热处理试验单元用于对所述零部件进行热处理试验。

优选的，所述切片的厚度为0.01mm~0.02mm。

优选的，所述切片的厚度为0.01mm。

优选的，所述零部件为金属，所述粉末为金属合金粉末。

优选的，所述金属合金粉末中添加有微量元素。

优选的，所述微量元素为钛。

优选的，所述分析检测包括化学分析检测、表面积及孔隙率分析检测、激光粒度分析检测、金相与扫面电镜分析检测、能谱分析检测、热分析检测和流动性能分析检测。

优选的，所述测试包括光学金相测试、电镜与能谱测试、 XRD 与热分析检测。

优选的，所述热处理包括固溶和时效。

优选的，所述时效为人工时效。

本实用新型的益处在于：

（1）以较低的成本满足用户的个性化需求，且相比现有技术大大提高了效率。

（2）通过运用有限元技术，保证了零部件的使用寿命，降低制造成本和产品报废率，缩短制造周期。

（3）使用金属合金材料中添加微量元素进行打印，使得零部件材料结晶、合金化方面普遍优于其他材料。

（4）使用多种措施对零部件的电气性能和机械性能进行检测，确保了产品的质量。

附图说明