【技术实现步骤摘要】
本专利技术实施例涉及3d打印，尤其涉及一种3d粉末床的保护气出风结构确定方法、装置、设备及介质。
技术介绍
1、增材制造（additive manufacturing，am）是一种通过逐层堆叠材料来制造零件的先进制造技术，也被称为3d打印。相比传统的减量制造方法，如铣削或铸造，增材制造具有以下优势：1、设计自由度增加：增材制造可以实现更复杂的几何形态，无需考虑传统制造工艺的限制；2、资源节约：增材制造可以减少材料浪费，因为只需要使用实际所需的材料。3、快速制造：增材制造通常比传统制造方法更快速，特别适用于小批量生产或个性化定制。4、原型制造：增材制造可以快速制作产品原型，加速产品开发周期。
2、在增材制造中，粉末床技术是一种常用的方法，其中材料以粉末形式层层堆积，然后在保护气（如：惰性气体氩气）的环境下，通过激光束或电子束熔化并凝固形成零件。然而，粉床电子束增材制造技术在成形过程中面临一个问题，即“吹粉”，也就是在激光束或电子束作用下，粉末会偏离原来的位置。粉末表面为电绝缘的氧化层，粉末之间通过点接触堆积，电子束辐照在金属粉末表面之后，电荷聚集在粉末表面的氧化层上等待重新分配，若堆积的电荷来不及导出，会导致粉末之间的库伦斥力过大，从而引起“吹粉”；粉末床被吹散会造成零件质量下降、尺寸偏差、结构不稳定、打印失败、后续加工困难各种不利影响：由于保护气（如：惰性气体氩气）的流量大小会影响堆积电荷的多少，从而会影响 “吹粉”现象；因此为避免粉末吹粉现象，确定保护气的合适流量起着关键的作用。
技术实
1、本专利技术提供一种3d粉末床的保护气出风结构确定方法、装置、设备及介质，以实现确保增材制造过程中粉末不吹粉，从而提高零件制造的质量和效率。
2、为达到以上目的，第一方面，本专利技术实施例提供了一种3d粉末床的保护气出风结构确定方法，该方法包括：
3、根据保护气出风结构的结构参数建立出风结构仿真模型；
4、将进口风量参数输入至所述仿真模型中输出3d粉末床吹粉临界仿真速度；
5、确定3d粉末床吹粉临界理论速度；
6、判断所述3d粉末床吹粉临界仿真速度与所述3d粉末床吹粉临界理论速度的偏差是否小于预设偏差，且所述3d粉末床吹粉临界仿真速度是否大于最小飞溅速度；
7、若否，调节所述保护气出风结构的结构参数，并返回循环执行根据调节后的所述出风结构的结构参数直至所述3d粉末床吹粉临界仿真速度与所述3d粉末床吹粉临界理论速度的偏差小于预设偏差，且所述3d粉末床吹粉临界仿真速度大于所述最小飞溅速度；
8、若是，根据所述保护气出风结构的结构参数确定保护气出风结构。
9、可选的，确定3d粉末床吹粉临界理论速度，包括：
10、确定3d粉末床边界移动临界速度；
11、确定湍流速度对数第一表达式；
12、根据所述3d粉末床边界移动临界速度及所述湍流速度对数第一表达式确定3d粉末床吹粉临界理论速度。
13、可选的，确定3d粉末床边界移动临界速度，包括：获取粉末床上飞溅颗粒的直径参数及粉末床上飞溅颗粒的密度参数；
14、获取保护气的密度参数；
15、根据所述粉末床上飞溅颗粒的直径参数、所述粉末床上飞溅颗粒的密度参数及所述保护气的密度参数确定3d粉末床边界移动临界速度。
16、可选的，所述湍流速度对数第一表达式，具体为：
17、；
18、其中，为所述3d粉末床边界移动临界速度；为所述3d粉末床吹粉临界理论速度；为所述3d粉末床边界距离所述出风结构的高度参数；为所述保护气气流的动力黏度参数；为范德瓦尔斯常数；为完全湍流的近壁层对数积分常数。
19、可选的，根据所述粉末床上飞溅颗粒的直径参数、所述粉末床上飞溅颗粒的密度参数及所述保护气的密度参数确定3d粉末床边界移动临界速度，具体为：
20、 ；
21、其中，为所述3d粉末床边界移动临界速度；为所述粉末床上飞溅颗粒的直径参数；为所述保护气的密度参数；为所述粉末床上飞溅颗粒的密度参数及所述保护气的密度参数之比；为重力加速度；为常数；为常数。
22、可选的，所述最小飞溅速度由所述3d粉末床材料性质决定。
23、第二方面，本专利技术实施例还提供了一种3d粉末床的保护气出风结构确定装置，该装置包括：
24、模型建立模块，用于根据保护气出风结构的结构参数建立出风结构仿真模型；
25、仿真速度输出模块，用于将进口风量参数输入至所述仿真模型中输出3d粉末床吹粉临界仿真速度；
26、理论速度确定模块，用于确定3d粉末床吹粉临界理论速度；
27、判断模块，用于判断所述3d粉末床吹粉临界仿真速度与所述3d粉末床吹粉临界理论速度的偏差是否小于预设偏差，且所述3d粉末床吹粉临界仿真速度是否大于最小飞溅速度；
28、调节模块，用于当所述3d粉末床吹粉临界仿真速度与所述3d粉末床吹粉临界理论速度的偏差小于预设偏差，或者所述3d粉末床吹粉临界仿真速度小于最小飞溅速度，调节所述保护气出风结构的结构参数，并返回循环执行根据调节后的所述出风结构的结构参数直至所述3d粉末床吹粉临界仿真速度与所述3d粉末床吹粉临界理论速度的偏差小于预设偏差，且所述3d粉末床吹粉临界仿真速度大于最小飞溅速度；
29、保护气出风结构确定模块，用于根据调节后的所述保护气出风结构的结构参数确定保护气出风结构；或者用于当所述3d粉末床吹粉临界仿真速度与所述3d粉末床吹粉临界理论速度的偏差小于预设偏差，且所述3d粉末床吹粉临界仿真速度大于最小飞溅速度，根据所述保护气出风结构的结构参数直接确定保护气出风结构。
30、第三方面，本专利技术实施例还提供了一种电子设备，所述电子设备包括：至少一个处理器；以及与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的计算机程序，所述计算机程序被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行第一方面所述的3d粉末床的保护气出风结构确定方法。
31、第四方面，本专利技术实施例还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，所述计算机指令用于使处理器执行第一方面所述的3d粉末床的保护气出风结构确定方法。
32、本专利技术实施例，根据保护气出风结构的结构参数建立出风结构仿真模型；将进口风量参数输入至仿真模型中输出3d粉末床吹粉临界仿真速度；确定3d粉末床吹粉临界理论速度；判断3d粉末床吹粉临界仿真速度与3d粉末床吹粉临界理论速度的偏差是否小于预设偏差，且3d粉末床吹粉临界仿真速度是否大于最小飞溅速度；若是，根据保护气出风结构的结构参数确定实际保护气出风结构，若否，调节保护气出风结构的结构参数，并返回循环执行根据调节后的出风结构的结构参数直至3d粉末床吹粉临界仿真速度与3d粉末床吹粉临界理论速度的偏差小于预设偏差，且3d粉末床本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种3D粉末床的保护气出风结构确定方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的3D粉末床的保护气出风结构确定方法，其特征在于，确定3D粉末床吹粉临界理论速度，包括：
3.根据权利要求2所述的3D粉末床的保护气出风结构确定方法，其特征在于，确定3D粉末床边界移动临界速度，包括：获取粉末床上飞溅颗粒的直径参数及粉末床上飞溅颗粒的密度参数；
4.根据权利要求3所述的3D粉末床的保护气出风结构确定方法，其特征在于，确定湍流速度对数第一表达式，包括：
5.根据权利要求4所述的3D粉末床的保护气出风结构确定方法，其特征在于，所述湍流速度对数第一表达式，具体为：
6.根据权利要求4所述的3D粉末床的保护气出风结构确定方法，其特征在于，根据所述粉末床上飞溅颗粒的直径参数、所述粉末床上飞溅颗粒的密度参数及所述保护气的密度参数确定3D粉末床边界移动临界速度，具体为：
7.根据权利要求1所述的3D粉末床的保护气出风结构确定方法，其特征在于，所述最小飞溅速度由所述3D粉末床材料性质决定。
8.一种3D粉末床的保
9.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括：至少一个处理器；以及与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的计算机程序，所述计算机程序被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行权利要求1-7中任一项所述的3D粉末床的保护气出风结构确定方法。
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，所述计算机指令用于使处理器执行时实现权利要求1-7中任一项所述的3D粉末床的保护气出风结构确定方法。
...【技术特征摘要】
1.一种3d粉末床的保护气出风结构确定方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的3d粉末床的保护气出风结构确定方法，其特征在于，确定3d粉末床吹粉临界理论速度，包括：
3.根据权利要求2所述的3d粉末床的保护气出风结构确定方法，其特征在于，确定3d粉末床边界移动临界速度，包括：获取粉末床上飞溅颗粒的直径参数及粉末床上飞溅颗粒的密度参数；
4.根据权利要求3所述的3d粉末床的保护气出风结构确定方法，其特征在于，确定湍流速度对数第一表达式，包括：
5.根据权利要求4所述的3d粉末床的保护气出风结构确定方法，其特征在于，所述湍流速度对数第一表达式，具体为：
6.根据权利要求4所述的3d粉末床的保护气出风结构确定方法，其特征在于，根据所述粉末床上飞溅颗粒的直径参数、所述粉末床上飞溅颗粒的密度参数及所述保护...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘建业，王毅，汤红玲，
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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