[发明专利]一种基于超声振动的金属3D打印零部件应力消除方法

摘要

本发明涉及一种基于超声振动的金属3D打印零部件应力消除方法，包括安装在3D打印成形基板下的超声波发生器，以及和超声波发生器连接的振动频率控制器，还包括用于检测3D打印层级的层级测量装置；还包括材料控制模块以及材料应力测量仪；本发明相比于传统的直接金属3D打印，本发明提出的超声波应力消除方法及装置可以有效消除残应力，消除微观裂纹等缺陷。

主权项

一种基于超声振动的金属3D打印零部件应力消除方法，其特征在于：包括安装在3D打印成形基板下的超声波发生器，以及和超声波发生器连接的振动频率控制器，还包括用于检测3D打印层级的层级测量装置；还包括材料控制模块以及材料应力测量仪；将超声波发生器置于3D打印成形基板下，通过传输部件，将超声波发生器产生的振动引入到成形基板上；振动频率控制器和超声波发生器连接，通过振动频率控制器调节超声波发生器的振动频率和时间；层级测量装置和振动频率控制器连接，层级测量装置为激光探测器，用于探测3D打印物体的打印层级，并将打印层级反馈给振动频率控制器；应力测量仪和振动频率控制器连接；材料控制模块和3D打印头连接；步骤为：S1：开启3D打印过程激光开始熔化粉末，当单层打印完成时，启动超声波发生器，在材料控制模块内根据不同的材料设置打印参数；S2：通过材料应力测量仪和层级测量装置反馈的数据，控制振动频率控制器的参数，让超声波发生器振动持续一段时间；S3：对材料残余应力倾向大的，提高振动频率控制器的参数，使得振动时间响应延长；对倾向小的时间略短；S4：超声振动结束之后，继续下一层的打印；S5：对于残余应力倾向低的材料，通过层级测量装置提高检测层级，在打印数层之后再开启超声波发生器，进行一次超声振动。