[发明专利]一种金属材料3D打印的工艺参数确定方法有效

专利信息
申请号: 201611121091.X 申请日: 2016-12-08
公开(公告)号: CN106735205B 公开(公告)日: 2018-12-18
发明(设计)人: 马英杰;孙峰;李广生;潘宝珠 申请(专利权)人: 鑫精合激光科技发展(北京)有限公司
主分类号: B22F3/105 分类号: B22F3/105;B33Y50/02
代理公司: 北京方韬法业专利代理事务所(普通合伙) 11303 代理人: 朱丽华
地址: 100000 北京市昌平区沙*** 国省代码: 北京;11
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摘要: 发明公开了一种金属材料3D打印的工艺参数确定方法,包括:确定铺粉层厚、激光功率和扫描速度参数的范围值;以等差值递进方式在各参数范围内设多个点值;将各点值一一对应形成多组Ⅰ型参数组,针对每个Ⅰ型参数组分别打印金属样品块;对所得样品块硬度测试,选出硬度最高的Ⅰ型参数组值,再确定该Ⅰ型参数组中激光功率点值和扫描速度点值的上下点值,将所得点值一一对应形成9组Ⅱ型参数组;针对该每个Ⅱ型参数组打印拉伸试棒;将所得拉伸试棒进行拉伸试验,得出力学性能最好的Ⅱ型参数组值,即得出适合该金属材料3D打印的工艺参数。本发明通过规律的参数组合方式,先用硬度试验缩小参数范围,再用拉伸试验得出最适合参数,简单可靠、经济实用。
搜索关键词: 一种 金属材料 打印 工艺 参数 确定 方法
【主权项】:
1.一种金属材料3D打印的工艺参数确定方法,其特征在于,所述方法包括如下步骤:(1)根据3D打印机型号和金属材料类别,确定3D打印过程中铺粉层厚、激光功率和激光扫描速度三个参数的选择范围值;(2)在所述铺粉层厚参数的选择范围值内以等差值Ca的递进方式设置Na个参数点值,在所述激光功率参数的选择范围值内以等差值Cb的递进方式设置Nb个参数点值,在所述激光扫描速度参数的选择范围值内以等差值Cc的递进方式设置Nc个参数点值;(3)以所述铺粉层厚的每个参数点值为一炉实验的定值,在每炉实验中,再分别以所述激光功率参数对应的Nb个参数点值和所述激光扫描速度对应的Nc个参数点值一一对应,形成Nb×Nc个Ⅰ型参数组,在所述每炉实验中针对每个Ⅰ型参数组的参数条件分别打印金属样品块,共完成至少Na×Nb×Nc个金属样品块的打印;(4)将所得金属样品块分别进行硬度测试,并从硬度测试结果中选出硬度最高的铺粉层厚参数点值和与其对应的Ⅰ型参数组,以及该Ⅰ型参数组中所述激光功率参数点值的上下点值,和所述激光扫描速度参数点值的上下点值,则由得到的所述铺粉层厚参数点值,以及3个激光功率参数点值和3个激光扫描速度参数点值经一一对应形成共9组Ⅱ型参数组;(5)针对所述9组Ⅱ型参数组的每组参数条件分别打印拉伸试棒;(6)将所得拉伸试棒分别进行拉伸试验,根据拉伸试验的结果数据得到拉伸试棒力学性能最好的Ⅱ型参数组值,该Ⅱ型参数组值即为最适合所述金属材料3D打印的工艺参数。
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  • 基于多场辅助调控的形状记忆合金复杂结构的快速成形方法,本发明属于形状记忆合金领域,它为了解决现有熔炼、铸造等传统形状记忆合金结构制备方法工艺复杂、增材效率较低的问题。快速成形方法:一、形状记忆合金粉末材料匹配;二、利用三维画图软件构建结构件模型,然后导入到增材路径规划软件中,规划出整个结构件模型的增材路径;三、将基板、超声波发生器和磁场发生器放入保护仓内,等离子弧枪头按照增材规划路径进行结构件的增材成形,增材过程中施加磁场和/或超声波场辅助成形;四、对增材完成的结构件进行热处理。本发明通过多场辅助和等离子弧增材制造,实现形状记忆合金及其结构件的功能结构一体化快速成形。
  • 一种同时提升Ni-Mn-In合金力学性能和磁热性能的制备方法-201811616748.9
  • 杨波;邝亚飞;李宗宾;闫海乐;赵骧;左良 - 东北大学
  • 2018-12-28 - 2019-11-08 - B22F3/105
  • 本发明提供了一种同时提升Ni‑Mn‑In合金力学性能和磁热性能的制备方法,该合金由以下设计工艺制成:按照原料配比称取Ni、Mn、In原料,利用真空电弧多次反复熔炼,制备多晶铸锭,通过机械研磨,制成粉末,然后用标准试验筛筛出15~200um左右的合金粉末,去应力退火温度在300℃~700℃之间。置于石墨模具中,然后在放电等离子烧结系统中进行烧结,真空度小于20Pa,升温速率为20~100℃/min,压力为20~80MPa,烧结温度为550~930℃,保温时间为1~30min,去应力退火温度在300℃~700℃之间。通过本发明设计的制备工艺,同时提升了Ni‑Mn‑In合金的力学性能和磁热性能。本工艺具有普遍性规律,同样适用于所有的Ni‑Mn‑x(In、Sn、Sb)合金。
  • 一种用于电熔成形的集成枪架系统-201711453646.5
  • 朱晓龙;张子华;张展榆;朱晓强;李骏棋 - 南方增材科技有限公司
  • 2017-12-28 - 2019-11-08 - B22F3/105
  • 本发明公开了一种用于电熔成形的集成枪架系统,包括若干集成枪架,所述集成枪架包括集成架、打印枪头、测距机构和辅料回收机构;所述打印枪头固定设于集成架上,打印枪头设有导向通孔和辅料流通腔室,用于电熔成形的打印丝安装于导向通孔内,并伸出导向通孔的下端,用于电熔成形的辅料由辅料流通腔室的下端流向工件表面;所述测距机构包括固定设于集成架上的距离检测组件,距离检测组件用于检测其与工件表面之间的距离,从而得出打印枪头与工件表面的距离;所述辅料回收机构固定设于集成架上,辅料回收机构用于回收工件表面多余的辅料,并筛选出合格的辅料,合格的辅料输送至辅料流通腔室内。本发明的集成枪架系统适用于大型工件的电熔增材制造。
  • 一种利用激光熔覆制备短碳纤维增强铝基复合材料的方法-201810091173.7
  • 曲迎东;周启文;李广龙;刘希仕;陈兴旺;陈柳萍;李荣德;尤俊华;苏睿明 - 沈阳工业大学
  • 2018-01-30 - 2019-11-08 - B22F3/105
  • 本发明涉及一种利用激光熔覆制备短碳纤维增强铝基复合材料的方法,包括将短碳纤维与铝合金粉混合,并在气体保护环境中对碳纤维与铝合金粉的混合物利用激光进行熔覆的过程。本发明的目的是克服传统铸造法制备短碳纤维复合材料时短碳纤维容易出现团聚,导致碳纤维无法均匀分散的弊端,以及克服传统粉末冶金法由于制备温度低于液相线以下,造成碳纤维与铝基体之间结合差的问题。采用本发明专利的工艺方法,利用激光熔覆制备短碳纤维增强金属基复合材料,具有短碳纤维均匀的分布于铝基体中,在碳纤维与铝之间产生一定的界面反应,增强碳纤维与铝之间结合力的优点。
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