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申请/专利权人:中国航发沈阳黎明航空发动机有限责任公司
摘要:本发明涉及一种大尺寸双层薄壁隔热屏零件的激光选区熔化成形方法,属于金属增材制造技术领域,包括建模;修复,其中零件竖直摆放,零件顶部尖端指向与成形设备的刮刀铺粉方向相同,保持两列螺柱与基板垂直;零件下表面设置有随形空腔结构自支撑;采用镜像式竖直摆放的方式摆放,两个零件中间设置有第一长条形板状支撑将二者连接;螺柱上设置多个第二长条形板状支撑;零件表面位于螺柱一侧设置有斜网格支撑;切片与填充;零件成形;清粉后去应力退火,线切割将零件与基板分离后去支撑,并进行打磨抛光及喷砂。本发明能够提高零件的成形效率,降低制造成本且适合大批量生产,可推广到其它增材零件的控形及高效率制造。
主权项:1.一种大尺寸双层薄壁隔热屏零件的激光选区熔化成形方法,其特征在于,具体包括以下步骤:步骤一:采用建模软件对大尺寸双层薄壁隔热屏零件进行三维建模,导出stl格式文件;步骤二:采用3D模型修复软件对步骤一中建立的三维模型进行模型修复,其中零件竖直摆放,零件顶部尖端指向与成形设备的刮刀铺粉方向相同,保持两列螺柱与基板垂直;竖直摆放时零件下表面设置有随形空腔结构自支撑;所述随形空腔结构自支撑的结构侧边留有前后对应即对称分布的自支撑的尖角形清粉孔,一共有两处;步骤三:采用镜像式竖直摆放的方式摆放零件,两个零件中间设置有多个第一长条形板状支撑将二者连接;零件表面的螺柱上设置多个第二长条形板状支撑,第二长条形板状支撑竖直布置,采用第二长条形板状支撑固定各螺柱的头部,其数量与螺柱的列数相对应,沿每列螺柱竖直摆放;零件表面位于螺柱一侧设置有斜网格支撑;该步骤中,对称摆放两个大尺寸双层薄壁隔热屏,两个隔热屏“背对背”;所述斜网格支撑的侧表面为镂空结构;所述斜网格支撑与零件的螺柱的接触面均为锯齿形,且插入零件0.1mm;步骤四:利用3D模型修复软件将添加第二长条形板状支撑和斜网格支撑后的隔热屏模型进行切片与填充,生成.cli格式的加工文件;步骤五:将步骤四所述加工文件导入激光选区熔化成形设备进行零件成形,采用蛇形的扫描策略;隔热屏、随形空腔结构自支撑、斜网格支撑、第二长条形板状支撑采用相同成形参数;所述步骤五中的成形参数包括:激光功率为200W,激光扫描速度为900mms,激光选区熔化成形的首层粉末曝光烧结2次;成形前5层的铺粉比例设置为300%,之后的铺粉比例设置为180%;每层铺粉开始时扫描方向顺时针旋转67°;在零件成形过程中,零件隔热屏的扫描路径为先扫内核,再扫外轮廓;随形空腔结构自支撑和第二长条形板状支撑只扫内核,且隔层扫描;斜网格支撑仅为单道隔层扫描;斜网格支撑在零件成形过程中从零件侧面的非气膜孔区域开始生长;步骤六:将成形后的零件表面斜网格支撑内的粉末清理干净,直至用橡胶锤敲击后没有粉末落下;步骤七:对成形后的整体进行去应力退火;步骤八:采用线切割将第二长条形板状支撑、隔热屏零件与激光选区熔化成形设备的基板分离,采用线切割将零件与第一长条形板状支撑、第二长条形板状支撑分离;步骤九:手工去除零件上的所有斜网格支撑;去除支撑过程要防止零件变形,不能出现缺损或磕、碰伤;步骤十:将零件表面整体打磨抛光,零件表面不得存在肉眼可见的表面的气孔、微裂纹、未熔合缺陷;步骤十一:对零件表面进行喷砂处理,零件表面喷砂均匀,零件表面不允许有污渍,无磕、碰伤。
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百度查询: 中国航发沈阳黎明航空发动机有限责任公司 一种大尺寸双层薄壁隔热屏零件的激光选区熔化成形方法
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