[发明专利]一种提高3D打印或电弧增材成形零件强度的方法

摘要

一种提高3D打印或电弧增材成形零件强度的方法，涉及3D打印技术领域。本发明是为了解决现有的采用3D打印或电弧增材的方式制作成形制品，制品的层内和层与层之间存在因冷却不一致性而产生的层间残余应力，随着3D打印叠层的不断增加，层内和层间残余应力不断累积，导致层内和层间结合力弱，极易造成构件变形、开裂的问题。借助超声振动，使用3D打印或电弧增材技术制作成形零件过程中，每打印一层或者多层零件表面厚度，采用超声振动消除应力的方式直接作用于3D打印零件最新成形的零件表面，使零件表面发生微塑性变形，释放零件表面中的每层层内和相邻层之间的残余应力。它用于消除成形零件中的每层内及相邻层间残余应力，提高零件强度。

主权项

一种提高3D打印或电弧增材成形零件强度的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：步骤一、使用3D打印或电弧增材技术，打印m层零件表面厚度后，停止打印，m为1～2000的正整数；步骤二、根据打印零件的材质和零件待打印层的有效壁厚，选用相应超声频率的超声振动装置，根据每次零件待打印层的有效壁厚，选用超声振动装置的冲击针、冲击片或特殊设计的冲击冲头的尺寸，调整好超声振动冲击装置后，采用超声振动冲击装置对步骤一中最新打印成形的m层零件表面厚度进行超声振动，使最新打印成形的m层零件表面厚度发生微塑性变形，消除步骤一中m层零件表面厚度中的每层内及相邻层间的应力；步骤三、完成超声振动后，使用3D打印或电弧增材技术在m层零件表面厚度上继续打印n层零件表面厚度，n为1～2000的正整数，n根据本次打印的零件表面厚度的有效壁厚进行选择；步骤四、按照步骤二的方式对步骤三形成的零件表面厚度进行超声振动，消除步骤三中最新打印成形的n层零件表面厚度中的每层内及相邻层间应力；步骤五、重复操作步骤三至步骤四，每打印出1层或者多层，对最新打印成形的1层或者多层进行一次每层内及相邻层间消除应力处理，直到零件打印或者制作成形，对最后打印出的1层或者多层零件表面厚度进行最后一次超声振动，消除最后1层或者多层零件表面厚度中的每层内及相邻层间的应力，从而完成成形零件的制作。