[发明专利]一种方孔管道铝合金零件的增材制造方法

权利要求书

1.一种方孔管道铝合金零件的增材制造方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1)准备铝合金打印基板，打印前将铝合金打印基板用砂纸进行打磨，去除掉铝合金打印基板表面的氧化物；

步骤2)创建带有方孔管道的铝合金零件的三维模型，并对方孔管道铝合金零件三维模型进行添加网状支撑与分层切片处理，得到方孔管道铝合金零件的切片模型，并将切片模型导入3D打印成型设备；

步骤3)将原材料AlSi10Mg铝镁合金粉末装入3D打印成型设备中，并在3D打印成型设备的密封舱中通入高纯氩气作为保护气；

步骤4)3D打印成型设备根据方孔管道铝合金零件的切片模型规划扫描路径，用激光控制熔化原材料，设置沿零件最长的方孔管道轴向的旋转角度和沿垂直于零件最长的方孔管道轴向方向的旋转角度，通过与扫描路径对应的扫描方式逐层打印，直接成形具有特定几何形状的初级方孔管道铝合金零件；

步骤5)完成打印后，对初级方孔管道铝合金零件进行热处理，最终得到均匀致密的方孔管道铝合金零件。

2.根据权利要求1所述的一种方孔管道铝合金零件的增材制造方法，其特征在于，所述步骤2)具体按照以下步骤实施：

步骤2.1)通过三维软件创建带有方孔管道的铝合金零件的三维模型，将创建好的三维模型文件以STL格式导出，得到方孔管道铝合金零件的STL文件；

步骤2.2)将方孔管道铝合金零件的STL文件放入切片软件中添加网状支撑并进行分层切片处理，得到方孔管道铝合金零件的切片模型。

3.根据权利要求2所述的一种方孔管道铝合金零件的增材制造方法，其特征在于，所述三维软件为UG软件，所述切片软件为Materialise Magics软件。

4.根据权利要求1或2所述的一种方孔管道铝合金零件的增材制造方法，其特征在于，所述分层切片处理的切片层厚为0.05～0.25mm。

5.根据权利要求1所述的一种方孔管道铝合金零件的增材制造方法，其特征在于，所述步骤3)中，AlSi10Mg铝镁合金粉末为50～120目的粉末，AlSi10Mg铝镁合金粉末在装入3D打印成型设备前，在烘干箱中烘干八个小时，烘干温度为40℃；

所述步骤3)中高纯氩气的浓度为99.9％。

6.根据权利要求1所述的一种方孔管道铝合金零件的增材制造方法，其特征在于，所述步骤4)中设置沿零件最长的方孔管道轴向的旋转角度为42.5°～47°，设置沿垂直于零件最长的方孔管道轴向方向的旋转角度为35°。

7.根据权利要求1所述的一种方孔管道铝合金零件的增材制造方法，其特征在于，所述步骤4)中的扫描方式包括简单扫描和棋盘扫描。

8.根据权利要求7所述的一种方孔管道铝合金零件的增材制造方法，其特征在于，所述步骤4)中简单扫描的扫描参数为，扫描间距0.05～0.08mm，填充功率300～380W，填充扫描速度1150～1300mm/s，轮廓扫描功率240～290W，轮廓扫描速度1600～2100mm/s，层间旋转角度63°～70°。

9.根据权利要求7所述的一种方孔管道铝合金零件的增材制造方法，其特征在于，所述步骤4)中棋盘扫描的扫描参数为，棋盘格向量数100～130，棋盘格填充扫描线间隙0.07mm，棋盘格扫描功率300～400W，棋盘格扫描速度1000～1400mm/s，棋盘格轮廓扫描功率240～320W，棋盘格轮廓扫描速度1400～2200mm/s，层间旋转角度62°～70°。

10.根据权利要求1所述的一种方孔管道铝合金零件的增材制造方法，其特征在于，所述步骤5)中对初级方孔管道铝合金零件进行热处理具体为，置于温度为300～350℃的真空热处理炉中，保温1.5～2h，随炉冷却至240℃取出空冷，空冷的冷却速度小于等于30℃/h，得到均匀致密的方孔管道铝合金零件。