【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及增材制造，具体涉及一种适用于带微小内孔金属零件的3d打印工艺。
技术介绍
1、增材制造(additive manufacturing,am)是一种基于分层制造的快速成形技术，其突破了传统减材制造方法固有的局限性，无需模具，能够直接利用计算机辅助设计的模型进行复杂几何形状零件的近净成形，具有制造周期短、小批量零件生产成本低等特点。
2、对于存在大量的微小圆孔以及薄壁结构的零件，由于微小圆孔以及薄壁结构的存在，使用现有的gh4169 20μm层厚的标准工艺会出现圆孔挂渣以及薄壁无法成型的现象，从而造成打印精度低的。此外，增材制造的打印精度不仅与设备本身性能有关，其关键也与粉末的粒径分布有关，所以在打印例如薄壁结构或者微小孔径时尽量要选取小粒径的粉末进行打印，而一般实际生产中不会为了单一批次的精细结构零件单独采购小粒径的粉末，同时还需要将光斑直径调整到极小的范围，费时费力，这都会增加零件的生产成本。
技术实现思路
1、鉴于以上所述现有技术的缺点，本专利技术要解决的技术问题在于提供一种适用于带微小内孔金属零件的3d打印工艺，能够改善内孔及其周边薄壁结构打印质量，确保打印成型。
2、为实现上述目的，本专利技术提供一种适用于带微小内孔金属零件的3d打印工艺，所述金属零件中具有若干内孔，所述3d打印工艺采用逐层打印方式，打印层的层厚为10～20μm，打印层的打印方式包括以下步骤：
3、s1、将金属粉末铺好；
4、s2、主体打印：打印出
5、s3、内孔主轮廓打印：在内孔打印区域中打印出环状的内孔主轮廓，内孔主轮廓内部为内孔，内孔主轮廓的宽度t为30～35μm，内孔主轮廓外边缘与内孔打印区域边缘具有间距；
6、s4、主体补充打印：在内孔打印区域边缘处进行打印，形成主体补充打印区域，主体补充打印区域与主体部分具有重叠的重熔区域，并且主体补充打印区域内侧边缘与内孔主轮廓外边缘之间具有间距；
7、s5、内孔次轮廓打印：在内孔主轮廓的外围，从内向外依次进行n圈打印，n取值为2～4，得到n圈内孔次轮廓，最内侧内孔次轮廓与内孔主轮廓具有重叠的重熔区域，最外侧内孔次轮廓与主体补充打印区域具有重叠的重熔区域，相邻内孔次轮廓之间也具有重叠的重熔区域。
8、进一步地，所述金属零件的材质为gh4169，所述步骤s1中，gh4169金属粉末的成分包括：重量百分占比为0.05的c，重量百分占比为0.043的si，重量百分占比为0.03的mn，重量百分占比为0.002的s，重量百分占比为0.034的p，重量百分占比为19.01的cr，重量百分占比为52.30的ni，重量百分占比为0.57的al，重量百分占比为5.07的nb，重量百分占比为1.00的ti，重量百分占比为0.02的cu，重量百分占比为0.003的b，重量百分占比为3.06的mo，fe；粉末粒径为15～53μm。
9、进一步地，所述步骤s2中，打印参数包括：激光功率为55～65w，扫描速度为900～1100mm/s，扫描间距为0.065～0.075mm，扫描策略为条带扫描，且条带宽度8mm，逐层旋转角度67°。
10、进一步地，所述步骤s3中，打印参数包括：激光功率为25～35w，扫描速度为500～700mm/s，扫描间距为0.065～0.075mm，扫描策略为条带扫描，条带宽度为8mm，逐层旋转角度67°。
11、进一步地，所述步骤s4中，打印参数包括：激光功率为55～65w，扫描速度为1400～1600mm/s，扫描间距为0.065～0.075mm，扫描策略为条带扫描，且条带宽度为8mm，逐层旋转角度67°。
12、进一步地，所述步骤s5中，内孔次轮廓的打印参数包括：激光功率为15～25w，扫描速度为750～850mm/s，扫描间距为0.065～0.075mm，扫描策略为条带扫描，且条带宽度为8mm，逐层旋转角度67°。
13、进一步地，所述步骤s5中，在打印内孔次轮廓(5)之前，对内孔主轮廓(3)进行重熔打印
14、进一步地，所述步骤s5中，在打印内孔次轮廓之前，对内孔主轮廓进行重熔打印。
15、进一步地，所述步骤s5中，对内孔主轮廓进行重熔打印的打印参数包括：激光功率为15～25w，扫描速度为750～850mm/s。
16、进一步地，所述步骤s5中，相邻内孔次轮廓之间重叠的重熔区域的宽度为0.01mm。
17、如上所述，本专利技术涉及的3d打印工艺，具有以下有益效果：
18、1、采用多次分步堆叠打印的方式，对内孔及其周边的薄壁结构分别进行打印，能够减少每次打印时的功率，在保证改善内孔挂渣情况的前提下确保零件实体成型成功，能够提高内孔及其周边的薄壁结构的打印质量。
19、2、通过在常规粒径的金属粉末中筛选中微小粒径的粉末，并配合对应的打印参数，，能够保证打精细结构处的打印效果，不需要将光斑直径调整到极小的范围，可节省设备调整以及专用粉末购买的成本。
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1.一种适用于带微小内孔金属零件的3D打印工艺，所述金属零件中具有若干内孔，所述3D打印工艺采用逐层打印方式，其特征在于：打印层的层厚为10～20μm，打印层的打印方式包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的3D打印工艺，其特征在于：所述金属零件的材质为GH4169，所述步骤S1中，GH4169金属粉末的成分包括：重量百分占比为0.05的C，重量百分占比为0.043的Si，重量百分占比为0.03的Mn，重量百分占比为0.002的S，重量百分占比为0.034的P，重量百分占比为19.01的Cr，重量百分占比为52.30的Ni，重量百分占比为0.57的Al，重量百分占比为5.07的Nb，重量百分占比为1.00的Ti，重量百分占比为0.02的Cu，重量百分占比为0.003的B，重量百分占比为3.06的Mo，Fe；粉末粒径为15～35μm。
3.根据权利要求2所述的3D打印工艺，其特征在于：所述步骤S2中，打印参数包括：激光功率为55～65W，扫描速度为900～1100mm/s，扫描间距为0.065～0.075mm，扫描策略为条带扫描，且条带宽度8mm，逐层旋转角
4.根据权利要求1所述的3D打印工艺，其特征在于：所述步骤S3中，打印参数包括：激光功率为25～35W，扫描速度为500～700mm/s，扫描间距为0.065～0.075mm，扫描策略为条带扫描，条带宽度为8mm，逐层旋转角度67°。
5.根据权利要求1所述的3D打印工艺，其特征在于：所述步骤S4中，打印参数包括：激光功率为55～65W，扫描速度为1400～1600mm/s，扫描间距为0.065～0.075mm，扫描策略为条带扫描，且条带宽度为8mm，逐层旋转角度67°。
6.根据权利要求1所述的3D打印工艺，其特征在于：所述步骤S5中，内孔次轮廓(5)的打印参数包括：激光功率为15～25W，扫描速度为750～850mm/s，扫描间距为0.065～0.075mm，扫描策略为条带扫描，且条带宽度为8mm，逐层旋转角度67°。
7.根据权利要求1或3所述的3D打印工艺，其特征在于：所述步骤S5中，在打印内孔次轮廓(5)之前，对内孔主轮廓(3)进行重熔打印。
8.根据权利要求7所述的3D打印工艺，其特征在于：所述步骤S5中，对内孔主轮廓(3)进行重熔打印的打印参数包括：激光功率为15～25W，扫描速度为750～850mm/s。
9.根据权利要求1所述的3D打印工艺，其特征在于：所述步骤S5中，相邻内孔次轮廓(5)之间重叠的重熔区域的宽度为0.01mm。
...【技术特征摘要】
1.一种适用于带微小内孔金属零件的3d打印工艺，所述金属零件中具有若干内孔，所述3d打印工艺采用逐层打印方式，其特征在于：打印层的层厚为10～20μm，打印层的打印方式包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的3d打印工艺，其特征在于：所述金属零件的材质为gh4169，所述步骤s1中，gh4169金属粉末的成分包括：重量百分占比为0.05的c，重量百分占比为0.043的si，重量百分占比为0.03的mn，重量百分占比为0.002的s，重量百分占比为0.034的p，重量百分占比为19.01的cr，重量百分占比为52.30的ni，重量百分占比为0.57的al，重量百分占比为5.07的nb，重量百分占比为1.00的ti，重量百分占比为0.02的cu，重量百分占比为0.003的b，重量百分占比为3.06的mo，fe；粉末粒径为15～35μm。
3.根据权利要求2所述的3d打印工艺，其特征在于：所述步骤s2中，打印参数包括：激光功率为55～65w，扫描速度为900～1100mm/s，扫描间距为0.065～0.075mm，扫描策略为条带扫描，且条带宽度8mm，逐层旋转角度67°。
4.根据权利要求1所述的3d打印工艺，其特征在于：所述步骤s3中，打印参数包括：激光功率为25～35w，...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘建业，王毅，
申请(专利权)人：上海汉邦联航激光科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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