[发明专利]一种增材制造面热源的设计方法及使用方法

权利要求书

1.一种增材制造面热源的设计方法，其特征在于，包括以下步骤：

以平行于基板的平面做为热源面，并将所述热源面离散分割成以类矩阵式或其它方式排列的多个微单元；

对所述多个微单元逐一进行编码以形成平面标定排列的多个协同编码区域；

以所述多个协同编码区域为参考，对应安装经编码且受程序化控制的脉管式铸造单元，该程序化控制具体为通过控制所述脉管式铸造单元内部的N级限流和分流装置，以控制成形材料在所述脉管式铸造单元内的液态熔融物的流向和流量，且N的取值不小于1；

将每一所述脉管式铸造单元与一个金属熔融液态舱直接或间接连接，并确保每一所述脉管式铸造单元的底部均处于所述热源面上且能够独立或同步进行脉管式铸造，多个金属液滴在同一平面内同时以多点融合的方式形成面热源；相邻的所述脉管式铸造单元同步同时喷射形成的熔融铸态之间的搭接率为20%~70%，且该搭接率通过控制所述脉管式铸造单元内的液态熔融物的流向和流量及所述脉管式铸造单元的截面形状来改变；

每一所述脉管式铸造单元及其上游管路均具有加热或冷却功能，用于保持所述脉管式铸造单元内的液态熔融物处于流动状态。

2.根据 权利要求1所述的增材制造面热源的设计方法，其特征在于，所述脉管式铸造单元的截面形状为多边形、圆形或椭圆形。

3.根据 权利要求1所述的增材制造面热源的设计方法，其特征在于，所述脉管式铸造单元的整体铸造截面面积为同种材料的单个脉管式铸造单元截面面积的0.5~2倍。

4.根据 权利要求1所述的增材制造面热源的设计方法，其特征在于，每一所述脉管式铸造单元的内部壁面、金属熔融液态舱的内部壁面均与内部的流通的液态熔融物非浸润。

5.根据 权利要求1至4任意一项所述的增材制造面热源的设计方法设计得到的面热源的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：

以待制造的成形构件为基准建立构件模型，并在数模软件中对构件模型进行分层切片，以得到多层的成形切片及每层所述成形切片的构体轮廓；

控制脉管式铸造单元响应并吻合或接近第一层构体轮廓的几何特征，然后开启驱动对应的脉管式铸造单元同步同时喷射液态熔融物至基板或坯料的表面，多点同步熔合以对第一层所述成形切片实现一次性面堆积成形；

控制所有所述脉管式铸造单元同步上升或沉积基座下降，开启第二层构体轮廓对应的脉管式铸造单元，并控制对应的脉管式铸造单元同步同时喷射液态熔融物至基板或坯料的表面，以对第二层所述成形切片实现一次性面堆积成形；

从下往上逐层依次进行一次性面堆积成形，以形成所述成形构件。

6.根据 权利要求5所述的面热源的使用方法，其特征在于，当切片轮廓为规则图形时，开启一排或一列脉管式铸造单元同步同时进行喷射，同时通过局部小范围移动成形切片所在的平面，以实现成形切片的堆积成形。

7.根 据权利要求5所述的面热源的使用方法，其特征在于，当每个所述脉管式铸造单元喷射完液态熔融物时，通入高压气进行管道疏通。