[发明专利]一种无基板增材制造方法

权利要求书

1.一种无基板增材制造方法，其特征在于：增材制造过程中，需要选用消耗板作为临时基板，消耗板主要成分为Q_i，i＝1,2,3…i表征消耗板成分种类，增材材料主要成分为Q_j，j＝1,2,3…j表征增材材料成分种类；消耗板主要成分含量为C_Qi1±P_i1，P为百分数，增材材料主要成分含量为C_Qj2±P_j2；增材熔深为a，消耗板厚度为h；根据消耗板与增材材料的成分对比情况i＜j，i＝j，i＞j制定具体方案：

(1)消耗板成分种类少于并包含于增材材料成分种类i＜j时，需要对消耗板的成分种类以及各成分含量比进行调制，调制原则为：对消耗板中较之增材材料含量少C_Qi1＜C_Qj2的成分进行填充，含量多C_Qi1＞C_Qj2的成分稀释，调制成分后消耗板中Q₁…Q_j含量C_Qj1均满足C_Qj2±P_j2区间；调制方法：增材前在消耗板单面或双面上预铺所需要填充成分的混合粉末，利用热源将混合粉末与消耗板熔合完全，使消耗板组织完全转变，单面一次增材熔透时控制熔深a满足：a＝h；双面两次增材熔透时控制熔深a满足：1/2h≤a＜h；

(2)消耗板成分种类等于增材材料成分种类i＝j时，此时根据对比消耗板与增材材料各成分含量比C_Qi1与C_Qj2分为两种情况：

①当消耗板与增材材料中各成分含量比完全相同C_Qi1＝C_Qj2时，此时消耗板与增材材料成分完全一致，因此不需要对消耗板成分进行调制，在消耗板上直接增材；为使消耗板组织完全转变，增材采用单面或双面，单面一次增材熔透时控制熔深a满足：a＝h；双面两次增材熔透时控制熔深a满足：1/2h≤a＜h；

②当消耗板与增材材料中各成分含量比不完全相同C_Qi1≠C_Qj2时，此时需要调制消耗板各成分含量比，调制原则为：对比消耗板与增材材料各成分含量比，对消耗板较之增材材料中含量少C_Qi1＜C_Qj2的成分进行填充，含量多C_Qi1＞C_Qj2的成分稀释，调制成分后消耗板中Q₁…Q_i含量C_Qi1均满足C_Qj2±P_j2区间；调制方法：增材前在消耗板单面或双面上预铺所需要填充成分的混合粉末，利用热源将混合粉末与消耗板熔合完全，使消耗板组织完全转变，单面一次增材熔透时控制熔深a满足：a＝h；双面两次增材熔透时控制熔深a满足：1/2h≤a＜h；

(3)消耗板成分种类多于增材材料成分种类i＞j时，无法通过调制消耗板成分实现无基板增材；此时在消耗板上增材出增材体，并将增材体切割作为二次消耗板，二次消耗板的组织与成分和增材材料完全一致，进而实现无基板增材制造；切割增材体作为二次消耗板时，为防止消耗板成分与增材材料不同而导致熔合时对增材体造成污染，切割增材体时从增材体第四层开始，增材三层以上消耗板对增材体成分影响少于1％。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，需要调制消耗板成分及含量比时：将增材材料较之消耗板多出的成分表征为Q_m，m＝i+1，…，j；将消耗板中所有满足C_Qi1＜C_Qj2的成分表征为Q_n，n＝1,2,3…，n≤i；设定消耗板质量为M，则混合粉末的总质量m以及各组分质量m_Qn、m_Qm应满足：

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，存在一种特殊情况：当消耗板成分种类不包含于增材材料成分种类时，i和j无确定大小关系，采用消耗板成分种类多于增材材料成分种类i＞j时的方案，实现无基板增材制造。