一种零件的激光复合制造技术制造技术

本发明专利技术公开了一种零件的激光复合制造技术，包括以下步骤：S1：载入模型；S2：模型预处理；S3：切片；S4：增材制造工艺；S5：判断表面粗糙度是否符合要求；S6：激光重熔，激光抛光；S7：判断尺寸精度是否符合要求；S8：激光烧蚀，激光雕刻；S9：判断表面质量是否符合要求；S10：激光淬火，激光氧化；S11：判断模型是否制作完毕。该激光复合制造方法将激光增材、激光减材、激光表面改性技术集于一身，能有效提高制件尺寸精度、表面光洁度、密实度，并改善制件的表面质量，可实现零件的一次成型。

Laser composite manufacturing technology for parts

The invention discloses a laser hybrid manufacturing technology of parts, which comprises the following steps: S1: S2: model load model; pretreatment; slice; S3: S4: increase in material manufacturing process; S5: to determine whether it meets the requirements of surface roughness; S6: laser remelting, laser polishing; S7: to judge whether the size precision to meet the requirements; S8: laser ablation, laser engraving; S9: to determine whether it meets the requirements of surface quality; S10: laser quenching, laser oxidation; S11: to determine whether the model was completed. The manufacturing method of the composite laser laser, laser material, reducing material by laser surface modification technology in a body, can effectively improve the size precision, surface roughness, density, and improve the surface quality of the workpiece, a molding parts can be realized.

【技术实现步骤摘要】
一种零件的激光复合制造技术
本专利技术涉及机械制造领域，具体是一种零件的激光复合制造技术。
技术介绍
现有的零件制造工艺不能将激光增材、激光减材、激光表面改性技术集于一身，而且在增材制造的过程中也不能实现对工艺特征进行减材加工及表面处理，影响了制件的尺寸精度、表面光洁度、密实度和制件的表面质量。因此本专利技术提供一种零件激光复合制造方法，除实现传统的激光熔融技术外，根据制件工艺需求通过软件控制激光波长、输出类型（连续或脉冲）及激光焦面，以实现激光重熔、激光烧蚀、激光抛光、激光热处理、激光氧化着色等激光加工技术，使得零件在加工过程中可同时进行抛光、淬火等工艺，特别对于复杂内腔体零件，可以达到降低流阻、提高零件使用寿命的效果。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种零件的激光复合制造技术，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种零件的激光复合制造技术，包括以下步骤：S1：载入模型：载入模型数据及其工艺特征信息；S2：模型预处理：模型数据修复及其数据优化；S3：切片；S4：增材制造工艺；S5：判断表面粗糙度是否符合要求，若“是”，则进行步骤S6，若不符合要求，则进行步骤S7；S6：激光重熔，激光抛光；S7：判断尺寸精度是否符合要求，若“是”，则进行步骤S8，若不符合要求，则进行步骤S9；S8：激光烧蚀，激光雕刻；S9：判断表面质量是否符合要求，若“是”，则进行步骤S10，若不符合要求，则进行步骤S11；S10：激光淬火，激光氧化；S11：判断模型是否制作完毕，若“是”，则输出打印完成，若未制造完成，则重新进行步骤S4。作为本专利技术进一步的方案：所述步骤S3：切片层厚为0.02-0.1mm。作为本专利技术再进一步的方案：所述步骤S2：模型数据修复及其数据优化，包括：反向三角面、错误轮廓、破面及破洞、重叠及其交叉三角面。作为本专利技术再进一步的方案：所述步骤S4、S6、S8、S10均从LCM工艺数据库调取数据。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：该激光复合制造方法设计合理，将激光增材、激光减材、激光表面改性技术集于一身，根据制件工艺要求，在增材制造的过程中同步对工艺特征进行减材加工及表面处理，可以大大提高制件的尺寸精度、表面光洁度、密实度，并改善制件的表面质量，可实现零件的一次成型；另外，该激光复合制造方法可以有效增加成产效率、降低生产成本，具有较高的推广价值。附图说明图1为激光复合制造方法的流程图。具体实施方式下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。请参阅图1，一种零件的激光复合制造技术，激光复合制造英文翻译LaserCombinedManufacture，本文简称LCM技术，LCM技术是一种融合了激光增材、激光减材和激光表面改性技术的新型复合制造技术，该零件的激光复合制造方法包括以下步骤：S1：载入模型：载入模型数据及其工艺特征信息；S2：模型预处理：模型数据修复及其数据优化，包括反向三角面、错误轮廓、破面及破洞、重叠及其交叉三角面；S3：切片，切片层厚为0.02-0.1mm；S4：增材制造工艺，且从LCM工艺数据库调取数据；S5：判断表面粗糙度是否符合要求，若“是”，则进行步骤S6，若不符合要求，则进行步骤S7；S6：激光重熔，激光抛光，且从LCM工艺数据库调取数据；激光抛光：是用高能量密度短波长（532nm及以下）纳秒或皮秒脉冲激光将聚焦面材料直接气化/消融，将原有微观上起伏的表面精加工至焦聚面，以达到抛光效果，目前用该技术可做到Ra0.8的表面粗糙度；激光重熔：是用激光束将表面熔化而不加任何金属元素，已达到表面组织改善的目的。有些铸件的粗大树枝状结晶中常有氧化物和硫化物夹杂，以及金属化合物及气孔等缺陷，如果这些缺陷处于表面部位就会影响到疲劳强度、耐腐蚀性和耐磨性，用激光做表面重熔就可以把杂质、气孔、化合物释放出来，同时由于迅速冷却而使晶粒得到细化；S7：判断尺寸精度是否符合要求，若“是”，则进行步骤S8，若不符合要求，则进行步骤S9；S8：激光烧蚀，激光雕刻，且从LCM工艺数据库调取数据；激光烧蚀：通过飞秒-纳秒量级的脉冲激光将材料表面烧蚀，被广泛应用于微加工、外科手术、X射线激光、生物分子质谱以及艺术品修复/清洁等领域；激光雕刻：加工材料在激光雕刻照射下瞬间的熔化和气化的物理变性，能使激光雕刻达到加工的目的；S9：判断表面质量是否符合要求，若“是”，则进行步骤S10，若不符合要求，则进行步骤S11；S10：激光淬火，激光氧化，且从LCM工艺数据库调取数据；激光淬火：激光淬火是利用激光将材料表面加热到相变点以上，随着材料自身冷却，奥氏体转变为马氏体，从而使材料表面硬化的淬火技术；激光氧化着色：在有氧环境下通过激光加热金属表面，使金属表面形成一层氧化层，可以防锈、防腐蚀、增加抗磨性，氧化温度的不同可以改变氧化层的颜色，可同时标记不同颜色的图案、文字等信息；S11：判断模型是否制作完毕，若“是”，则输出打印完成，若未制造完成，则重新进行步骤S4。本专利技术的工作原理是：本专利技术提供一种零件的激光复合制造技术（激光复合制造英文翻LaserCombinedManufacture，本文简称LCM技术），LCM技术是一种融合了激光增材、激光减材和激光表面改性技术的新型复合制造技术；LCM技术把不同波段、不同类型大功率激光引入三维扫描模块进行同轴输出。除实现传统的激光熔融技术外，根据制件工艺需求通过软件控制激光波长、输出类型（连续或脉冲）及激光焦面，以实现激光重熔、激光烧蚀、激光抛光、激光热处理、激光氧化着色等激光加工技术。使得零件在加工过程中可同时进行抛光、淬火等工艺，特别对于复杂内腔体零件，利用LCM技术可以得到更光滑的流道并提高流道的耐磨性，从而降低流阻、提高零件使用寿命；同时，该技术让原本冗长的后处理技术于成型过程中完成。应用该技术的快速成型设备所生产的成品在非极端应用条件下，可作为最终成品直接使用，从而彻底改变目前增材制造设备应用现状。该激光复合制造方法设计合理，将激光增材、激光减材、激光表面改性技术集于一身，根据制件工艺要求，在增材制造的过程中同步对工艺特征进行减材加工及表面处理，可以大大提高制件的尺寸精度、表面光洁度、密实度，并改善制件的表面质量，可实现零件的一次成型；另外，该激光复合制造方法可以有效增加成产效率、降低生产成本，具有较高的推广价值。上面对本专利的较佳实施方式作了详细说明，但是本专利并不限于上述实施方式，在本领域的普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本专利宗旨的前提下做出各种变化。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种零件的激光复合制造技术，其特征在于，包括以下步骤：S1：载入模型：载入模型数据及其工艺特征信息；S2：模型预处理：模型数据修复及其数据优化；S3：切片；S4：增材制造工艺；S5：判断表面粗糙度是否符合要求，若“是”，则进行步骤S6，若不符合要求，则进行步骤S7；S6：激光重熔，激光抛光；S7：判断尺寸精度是否符合要求，若“是”，则进行步骤S8，若不符合要求，则进行步骤S9；S8：激光烧蚀，激光雕刻；S9：判断表面质量是否符合要求，若“是”，则进行步骤S10，若不符合要求，则进行步骤S11；S10：激光淬火，激光氧化；S11：判断模型是否制作完毕，若“是”，则输出打印完成，若未制造完成，则重新进行步骤S4。

【技术特征摘要】
1.一种零件的激光复合制造技术，其特征在于，包括以下步骤：S1：载入模型：载入模型数据及其工艺特征信息；S2：模型预处理：模型数据修复及其数据优化；S3：切片；S4：增材制造工艺；S5：判断表面粗糙度是否符合要求，若“是”，则进行步骤S6，若不符合要求，则进行步骤S7；S6：激光重熔，激光抛光；S7：判断尺寸精度是否符合要求，若“是”，则进行步骤S8，若不符合要求，则进行步骤S9；S8：激光烧蚀，激光雕刻；S9：判断表面质量是否符合要求，若“是”，则进行步骤S10，若不符合要求，则进行步骤...

【专利技术属性】
技术研发人员：沈文彦，彭韬，吉勇旭，陆继国，
申请(专利权)人：昆明七零五所科技发展总公司，
类型：发明
国别省市：云南,53