[发明专利]基于3D打印技术获得金属零件性能的方法

摘要

本发明属于大型金属或非金属材料结构零件的承载测试领域，尤其涉及一种尤其涉及一种由3D打印技术加工制造的缩小比例的非金属零件性能获得相应的原尺寸金属零件的性能的方法。该方法通过测试缩小尺寸的3D打印非金属零件基本物理机械性能参数，采用有限元分析方法计算其承受载荷的状态，推演出具有原尺寸的金属零件的承受载荷的状态。本发明的特点及有益效果：在较低的成本和较少的时间内，通过3D打印技术加工制造出的非金属缩小尺寸的零件，能够快速推演出相应金属结构零件的承载能力。从而有效缩短产品零件设计制造周期、提高设计成功率。

主权项

一种基于3D打印技术获得金属零件性能的方法，其特征在于，该方法包括如下的步骤：1)设计出所需金属结构零件三维实体模型；2)将上述模型按照3D打印机所能接受的尺寸按比例缩小，然后采用光敏树脂材料，基于3D打印技术加工制造出对应的光敏树脂非金属缩小尺寸的零件；3)通过常规实验测试打印的光敏树脂非金属零件的基本物理机械性能；4)按照金属零件在实际工作中的工况搭建缩微的试验平台，从零逐渐增加载荷，在试验平台上对光敏树脂非金属零件进行加载试验，采用电阻应变片法测试不同载荷条件下树脂零件的变形分布以及变形量变化情况；5)将步骤3)中测量的光敏树脂非金属零件的基本物理机械性能以及基本物理机械性能种类与步骤4)中的不同载荷条件作为基本输入值，采用有限元分析软件进行树脂零件受力模拟分析；将模拟的变量分析结果与步骤4)中实测结果进行对照，符合度大于90％进行下一步，否则返回到5)调整基本物理机械性能种类及载荷条件，再次进行模拟分析，直到理论和试验符合度达到要求。6)将步骤5)中调整好的载荷条件、基本物理机械性能种类和1)中的金属材料基本物理机械性能作为输入参数，采用有限元分析软件进行金属零件受力模拟分析，从零开始增加载荷力的大小，模拟分析出金属零件的强度，即可推演出相应金属结构零件的零件在实际工况下不会变形过大而失效能够承受得住相应的载荷。