[发明专利]一种同质功能梯度材料及结构的激光增材制造方法

摘要

本发明涉及一种同质功能梯度材料及结构的激光增材制造方法，该方法包括以下步骤：将不同的功能映射为不同的温度，将不同的温度作为边界条件分别施加在三维模型的不同部位，利用三维有限元方法计算模型的热传导方程，获得内部的温度梯度分布，即模型的温度场；抽取模型的等温面获得具有不同温度标记的曲面集合；对曲面集合进行切片，得到每层与等温面的交线轮廓，即平面等温线；对单层切片进行处理，获得单层激光参数呈梯度变化的扫描路径；重复步骤直到切片完成获得模型的激光扫描路径；将生成的激光扫描路径输入到激光3D打印机控制增材制造过程，获得同质功能梯度结构。本方法可以增材制造同质的功能梯度材料和结构，这是目前激光增材制造方法无法做到的。

主权项

一种同质功能梯度材料及结构的激光增材制造方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤一：将不同的功能映射为不同的温度，将不同的温度作为边界条件分别施加在三维模型S0的不同部位，利用三维有限元方法计算模型S0的热传导方程，获得内部的温度梯度分布，即模型S0的温度场S1；步骤二：抽取模型的等温面获得具有不同温度标记的曲面集合S2；步骤三：对曲面集合S2进行切片，得到每层与等温面的交线轮廓，即平面等温线S3；步骤四：对单层切片进行处理，获得单层激光参数呈梯度变化的扫描路径S6；步骤五：重复步骤三和步骤四，直到切片完成获得模型的激光扫描路径S7；步骤六：将生成的激光扫描路径输入到激光3D打印机控制增材制造过程，获得同质功能梯度结构S8。