【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及金属3d打印，尤其涉及一种半口字形结构嫁接打印方法。
技术介绍
1、激光选区熔化成形(slm)技术作为3d打印领域的一个重要分支，采用专用切片软件将三维数字模型离散为二维平面几何图形。通过逐层铺粉和烧结，循环往复直至零件成形，该技术能够实现无模具、快速响应和短周期的产品制造，极大地提升了制造业的效率和灵活性。在加工制造领域，经常会遇到一些零件结构因工况复杂或者长期服役而产生部分损坏的情况，尤其是工作面部分损坏的问题较为普遍。然而，工作面通常只是零件结构的一小部分，整体结构仍然保持完好。若将这些零件直接报废，则会造成极大的资源浪费。
2、传统的加工方式如焊接、铸造等，往往难以实现复杂结构的修复和成形。这不仅制约了产品的高效修复和再利用，还增加了制造成本和时间。在一些高要求的制造领域，如飞行器制造，经常使用的半口字形工装是一种高附加值且易损耗的零件。这类工装在使用过程中，工作面经常受到磨损。由于其特殊的几何结构和高精度要求，常规的修复方法难以有效实施。
3、具体来说，半口字形工装在飞行器制造过程中，因其频繁接触和承受高强度工作负荷，工作面容易出现磨损和损坏。然而，这些损坏通常局限于工作面，工装的其他部分仍然完好无损。将整件工装报废显然不经济，但传统的修复方式如焊接和铸造等，不仅难以保证修复质量，还会导致修复后的工装性能和寿命大幅下降。此外，修复过程复杂、周期长且合格率低，这些问题严重影响了飞行器产品的有效装配和生产效率。
4、飞行器制造领域对工装的要求非常高，不仅要求高精度、高可靠性
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种半口字形结构嫁接打印方法，以解决半口字形结构工作面易损伤，常规方式修复困难，成本高、周期长、合格率低的技术问题。
2、为实现上述目的，本专利技术提供了一种半口字形结构嫁接打印方法，为半口字体设置固定于基板的固定工装，固定工装包括：分别封堵半口字体左右两侧的左堵板和右堵板，左堵板和右堵板分别通过固定螺栓与半口字体两侧的随形筋条固定连接；还设置有中部堵板，中部堵板通过固定螺栓与半口字体中部的随形筋条固定连接；左堵板、右堵板和中部堵板的底部设置有堵板底脚，堵板底脚设置有用于和基板固定连接的螺栓孔。
3、将半口字体右侧随形筋条处进行封堵，由敞口状态变为封闭状态，左右一致，中间部位也存在一个堵板。这样一来，加上基板即可将半口字体完全封堵，在后续的3d打印嫁接过程中，内部空腔部分无需再用粉末填充，从而大大节省了粉末的消耗。特别是对于特殊材料或贵重金属，可以显著降低粉末的采购成本。此外，这种设计有助于嫁接后的粉末清理，极大减少了粉末清理和存储时间。进一步地，堵板还可以作为加强筋，强化半口字体的强度，显著减少半口字体顶部嫁接时因热应力导致的收缩变形。具有节省粉末、降低成本、简化清理流程和增强结构强度的有益效果。
4、进一步地，包括如下固定步骤：
5、步骤1，将中部堵板通过固定螺栓与半口字体中部的随形筋条固定；
6、步骤2，通过固定螺栓将左堵板、右堵板与半口字体左右两侧的随形筋条固定；
7、步骤3，将固定组合而成的结构体放置在基板上，使用底脚螺栓通过基板背面将中部堵板的堵板底脚固定在基板上；
8、步骤4，采用底脚螺栓将左堵板和右堵板的堵板底脚固定在基板上。
9、通过上述随形筋条处的固定螺栓，可以将半口字体稳固地固定在成形基板上。这样在进行半口字体的3d打印嫁接时，刮刀的运动将不会推动半口字体，从而保持铺粉过程的稳定性。
10、如此操作避免了左右两侧堵板封堵后无法固定中间堵板螺栓的问题。最后，采用固定螺栓将左右两侧堵板的底脚牢固地固定在成形基板上，从而确保半口字体牢固地固定在基板上。
11、进一步地，包括如下步骤：
12、步骤s1，将固定后的半口字体与基板固定于3d打印平台上；
13、步骤s2，向3d打印成形舱内填充金属粉末，填充半口字体的外壳与成形缸体之间的空隙；
14、步骤s3，使用金属铲刀压实和填补粉末空隙；
15、步骤s4，手动运行铺粉刮刀，将粉末铺平并调整成形缸升降，直至半口字体顶部留下一层预定厚度的金属粉末；
16、步骤s5，关闭成形舱门并对成形舱室充气；
17、步骤s6，启动基板加热；
18、步骤s7，使用三维软件构建一个补偿半口字体顶部热变形的三维模型，导入并调整嫁接体三维模型以确保与半口字体一致；
19、步骤s8，对嫁接体进行切片，将切片导入3d打印软件中设置成形参数；
20、步骤s9，在3d打印设备中打印嫁接体，完成打印后停止加热，打开成形舱门并拆卸基板；
21、步骤s10，清理半口字体和基板上的粉末；
22、步骤s11，将半口字体和基板放入真空热处理炉中进行热处理以消除应力；
23、步骤s12，使用三维扫描仪扫描嫁接后的半口字体，将扫描模型导入三维扫描软件与理论模型进行比对；
24、步骤s13，如有缺陷，重新进行修复和扫描；如无缺陷，机械加工嫁接部位，制备出完整的半口字体零件。
25、该方法有效确保了3d打印过程的稳定性和精度，减少了粉末消耗和清理时间，降低了材料成本，增强了半口字体的结构强度，并通过热处理消除了应力，最终通过三维扫描和比对保证了嫁接质量。
26、进一步地，其中三维模型的高度比半口字体去除部分的高度多出1至5mm。
27、进一步地，嫁接体的外形比半口字体去除部分大0.2至0.5mm，用于补偿打印过程中的热变形。
28、进一步地，在步骤s11中，真空热处理炉在嫁接体打印后8小时内进行。
29、进一步地，在步骤s4中，预定厚度为0～0.06mm。
30、本专利技术提供的一种半口字形结构嫁接打印方法具有以下优点：
31、通过为半口字体设置固定于基板的固定工装，固定工装包括分别封堵半口字体左右两侧的左堵板和右堵板，左堵板和右堵板分别通过固定螺栓与半口字体两侧的随形筋条固定连接，还设置有中部堵板，中部堵板通过固定螺栓与半口字体中部的随形筋条固定连接，左堵板、右堵板和中部堵板的底部设置有堵板底脚，堵板底脚设置有用于和基板固定连接的螺栓孔。将半口字体右侧随形筋条处进行封堵，由敞口状态变为封闭状态，左右一致，中间部位也存在一个堵板。这样一来，加上基板即可将半口字体完全封堵，在后续的3d打印嫁接过程中，内部空腔部分无需再用粉末填充，从而大大节省了粉末的消耗，特别是对于特殊材料或贵重金属，可以显著降低粉末的采购成本。此外，这种设计有助于嫁接后的粉末清理，极大减少了粉末清理和存储时间，进一步地，堵板本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种半口字形结构嫁接打印方法，其特征在于，为半口字体设置固定于基板(20)的固定工装，所述固定工装包括：分别封堵半口字体左右两侧的左堵板(23)和右堵板(21)，左堵板(23)和右堵板(21)分别通过固定螺栓(202)与半口字体两侧的随形筋条(12)固定连接；还设置有中部堵板(22)，所述中部堵板(22)通过固定螺栓(202)与半口字体中部的随形筋条(12)固定连接；所述左堵板(23)、右堵板(21)和中部堵板(22)的底部设置有堵板底脚(201)，所述堵板底脚(201)设置有用于和基板(20)固定连接的螺栓孔。
2.根据权利要求1所述的半口字形结构嫁接打印方法，其特征在于，包括如下固定步骤：
3.根据权利要求2所述的半口字形结构嫁接打印方法，其特征在于，包括如下步骤：
4.根据权利要求3所述的半口字形结构嫁接打印方法，其特征在于，其中三维模型的高度比半口字体去除部分的高度多出1至5mm。
5.根据权利要求3所述的半口字形结构嫁接打印方法，其特征在于，嫁接体的外形比半口字体去除部分大0.2至0.5mm，用于补偿打印过程中的热变形
6.根据权利要求3所述的半口字形结构嫁接打印方法，其特征在于，在步骤S11中，真空热处理炉在嫁接体打印后8小时内进行。
7.根据权利要求3所述的半口字形结构嫁接打印方法，其特征在于，在步骤S4中，预定厚度为0～0.06mm。
...【技术特征摘要】
1.一种半口字形结构嫁接打印方法，其特征在于，为半口字体设置固定于基板(20)的固定工装，所述固定工装包括：分别封堵半口字体左右两侧的左堵板(23)和右堵板(21)，左堵板(23)和右堵板(21)分别通过固定螺栓(202)与半口字体两侧的随形筋条(12)固定连接；还设置有中部堵板(22)，所述中部堵板(22)通过固定螺栓(202)与半口字体中部的随形筋条(12)固定连接；所述左堵板(23)、右堵板(21)和中部堵板(22)的底部设置有堵板底脚(201)，所述堵板底脚(201)设置有用于和基板(20)固定连接的螺栓孔。
2.根据权利要求1所述的半口字形结构嫁接打印方法，其特征在于，包括如下固定步骤：
...【专利技术属性】
技术研发人员：韩向阳，刘普祥，
申请(专利权)人：深圳市华阳新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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