一种采用选区激光熔化技术制备钛合金工艺品的方法
【专利摘要】本发明涉及材料制备领域，特别涉及采用选区激光熔化技术制备钛合金工艺品的方法，包括以下步骤：构建所需制备零件结构的二维切片数据并将其导入金属粉末激光熔化系统；设定金属粉末激光熔化系统的加工工艺参数；取钛合金粉末并铺展在金属粉末激光熔化系统，在惰性气体的保护下依次进行激光熔化，筛粉，热处理，线切割，清洗，喷砂，抛光即得。本发明提供的制备钛合金工艺品的方法，选定特定的钛合金种类以及其规格参数，并多次优化金属粉末激光熔化系统的加工工艺参数，制得的钛合金工艺品精度高，成形质量稳定，具有很小的失真度，通过后续处理，使得钛合金工艺品力学性能优异同时兼顾良好的表面光洁度，使得钛合金工艺品有着极大的艺术价值。
【专利说明】-种采用选区激光膝化技术制备铁合金工艺品的方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及材料制备领域，具体而言，涉及一种采用选区激光烙化技术制备铁合 金工艺品的方法。
【背景技术】
[000引选区激光烙化，简称SLM(Selective Laser Melting)技术，是由选择性激光烧结 技术演变与升级而来的，也被称为直接金属激光烧结技术，属于金属快速成形技术之一，通 常也被称为3D打印或者增材制造技术，是基于材料堆积法的一种高新制造技术，它集CAD、 机械工程、逆向工程技术、分层制造技术、材料科学、数控技术、激光技术于一身，可W直接、 自动、快速、精确地将设计思想转变为具有一定功能的原型或直接制造实体，从而为实体原 型制作、新设计思想的校验等方面提供一种高效低成本的实现手段。该一技术不需要传统 的模具、刀具、夹具及多道加工工序，在一台设备上可快速而精密地制造出任意复杂形状的 零件，从而实现"自由制造"，解决许多过去难W制造的复杂结构零件或个性化产品的成形， 并大大减少了加工工序，缩短了加工周期，而且越是复杂结构或越是个性化的产品，其优势 越为凸显。
[0003] 3D打印技术的特点是单件或小批量的快速制造，使得产品创新与创意可W实现概 念到实体的转换，例如工艺礼盘、手机外形、个性化戒指、项链、概念化艺术品、奖杯、刻字标 示、U盘、小型雕塑品、人体头像、室内和车内个性化装饰品、金属游戏模型等，但是现如今对 于3D打印成形的个性化产品主要是塑料制品，金属制品极少，成形品质量较差，主要集中 在致密度低，光洁度差等，成形后不具备美观与艺术价值，同时成本较高，使得高品质的设 计品很难实现。
[0004] 铁合金具有密度低、比强度高、耐蚀性好、耐热性高、工艺性能好等优点，通常是航 空航天结构的材料，由于铁合金诸多优点，并能着色，用铁合金制作工艺品也渐渐受到人们 的喜爱；但是铁合金的强度高，传统的减材加工技术很难加工复杂的工艺花纹和图形，所W 目前的铁合金工艺品也仅限于一些简单的工艺铸件和机加工件，艺术价值较高的工艺品并 不多，其中，申请号为201410153417. 1公开了一种基于选区激光烙化技术的纯铁粉末成型 方法，该方法实现了采用铁粉制备零部件的灵活性，但是，其制得的金属零件的致密性、成 形精度W及粗趟度均有欠缺，需要进一步地提高，该也一直是本领域技术人员需要克服的 技术难题。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的在于提供一种采用选区激光烙化技术制备铁合金工艺品的方法，W 解决上述的问题。
[0006] 在本发明的实施例中提供了一种采用选区激光烙化技术制备铁合金工艺品的方 法，包括W下步骤：
[0007] (a)、构建所需制备零件结构的H维模型并将其输入3D打印编辑软件中，编辑后 进行二维化处理，得到二维切片数据并将其导入金属粉末激光烙化系统；
[0008] 化）、设定金属粉末激光烙化系统的加工工艺参数；激光功率为100-400W，扫描速 度为1000-1500mm/s，铺粉层厚为20-60U m，光斑直径为0. 05-0. 1mm，激光搭接为O-Imm, X 轴、Y轴的偏移均为0. 05-0. 15%，光斑补偿为0. 05mm-0. 13mm ;
[0009] (C)、取铁合金粉末并铺展在金属粉末激光烙化系统，所述金属粉末激光烙化系统 中通入惰性气体，至其内氧气含量在0. 1% W下；其中，铁合金为Ti6A14V，所述铁合金粉末 的粒度分布DlO为10-25 y m，D50为28-42 y m，D90为50-61 y m ;铁合金粉末的球化率在 98% W上，松装密度在 2. 15-3. Og/cm3 ;
[0010] (d)、依次进行激光烙化，筛粉，热处理，线切割，清洗，喷砂，抛光即得。
[0011] 优选地，在所述步骤（d)中，激光烙化依次包括W下步骤：激光预烙化，铺粉，激光 烙化，铺粉，激光烙化；其中，所述激光预烙化的铺粉层为2-5层。
[0012] 优选地，在所述步骤（d)中，所述热处理为真空热处理，所述真空热处理为：温度 600-95(rC，真空度5.0X10- 2-6X10-4Pa，保温时间2-化。
[0013] 优选地，在所述步骤（d)中，所述线切割采用高速往复走丝电火花线切割，脉冲宽 度设定为30-50ms，脉冲间隔为15-28S，功放选择为2-10。
[0014] 优选地，在所述步骤（d)中，所述清洗为超声波清洗，清洗时间为0. 5-比，清洗介 质为无水酒精。
[0015] 优选地，在所述步骤（d)中，所述喷砂选用的砂子类型为绿碳化娃，粒度为16-20 目，持续时间为3-lOmin。
[0016] 优选地，在所述步骤（C)中，所述惰性气体为氮气。
[0017] 优选地，在所述步骤（d)中，所述抛光采用化学抛光或MMP处理。
[0018] 优选地，所述化学抛光采用磯酸型化学抛光剂、硝酸型化学抛光剂、硫酸型化学抛 光剂、氨氣酸型化学抛光剂、硬质酸轴型化学抛光剂中的任一种进行处理。
[0019] 优选地，在所述步骤（a)中，将工艺品所需制备零件结构的二维图像处理生成H 维图像；
[0020] 结合H维图像对工艺品的整体结构进行电脑H维模型的建立与修复，并输出为 S化格式文件；
[0021] 将S化文件导入到3D打印专用编辑软件中，编辑S化格式的H维模型，设计选区 激光烙化过程中为了防止工艺品变形所需要的支撑，并对设计好支撑的H维模型进行切片 处理，得到SLI二维切片数据文档，即将所述电脑H维模型沿Z轴方向按相等的层厚分割成 一系列二维图形。
[0022] 本发明实施例提供的一种采用选区激光烙化技术制备铁合金工艺品的方法，通过 选定特定的铁合金种类W及其规格参数，并多次优化金属粉末激光烙化系统的加工工艺参 数，经大量试验后，制得的铁合金工艺品精度高，成形质量稳定，具有很小的失真度，使得铁 合金工艺品有着极大的艺术价值；通过SLM专用的金属粉末成形铁合金工艺品，成形过程 稳定，有着很高的再现性；通过后续处理，使得铁合金工艺品力学性能优异同时兼顾良好的 表面光洁度。
【具体实施方式】
[0023] 下面通过具体的实施例子对本发明做进一步的详细描述。
[0024] 在本发明的实施例中提供了一种采用选区激光烙化技术制备铁合金工艺品的方 法，包括W下步骤：
[0025] (a)、构建所需制备零件结构的H维模型并将其输入3D打印编辑软件中，编辑后 进行二维化处理，得到二维切片数据并将其导入金属粉末激光烙化系统；
[0026] 化）、设定金属粉末激光烙化系统的加工工艺参数；激光功率为100-400W，扫描速 度为1000-1500mm/s，铺粉层厚为20-60U m，光斑直径为0. 05-0. 1mm，激光搭接为O-Imm, X 轴、Y轴的偏移均为0. 05-0. 15%，光斑补偿为0. 05mm-0. 13mm ;
[0027] (C)、取铁合金粉末并铺展在金属粉末激光烙化系统，所述金属粉末激光烙化系统 中通入惰性气体，至其内氧气含量在0. 1% W下；其中，铁合金为Ti6A14V，所述铁合金粉末 的粒度分布DlO为10-25 y m，D50为28-42 y m，D90为50-61 y m ;铁合金粉末的球化率在 98% W上，松装密度在 2. 15-3. Og/cm3 ;
[0028] (d)、依次进行激光烙化，筛粉，热处理，线切割，清洗，喷砂，抛光即得。
[0029] 本发明实施例提供的一种采用选区激光烙化技术制备铁合金工艺品的方法，通 过选定特定的铁合金种类W及其规格参数，保证SLM成形过程稳定，成形品质量与性能良 好；并多次优化金属粉末激光烙化系统的加工工艺参数，经大量试验后，制得的铁合金工艺 品精度高，成形质量稳定，具有很小的失真度，使得铁合金工艺品有着极大的艺术价值；通 过SLM专用的金属粉末成形铁合金工艺品，成形过程稳定，有着很高的再现性；通过后续处 理，使得铁合金工艺品力学性能优异同时兼顾良好的表面光洁度。
[0030] 选区激光烙化，将铁合金粉末进行选区激光烙化，工艺品的制备是在金属粉末激 光烙化系统内进行的，内部通入惰性气体，将建造仓内氧气含量控制在0.1% W下，氧含量 小于0. 1%时才可W进行建造工作，防止工艺零件在成形过程中氧化，影响工艺品品质。 [003。 为了保证烙点较高的铁合金粉末能够顺利形成液相，激光功率为100-400W，扫描 速度为1000-1500mm/s ;为了配合粉末的粒度分布，铺粉层厚为20-60U m ;根据粉末的平均 粒径设定光斑直径为0. 05-0. 1mm，激光搭接为O-Imm ;为了保证精度设定X轴、Y轴的偏移 为0.12%，光斑补偿为0.05111111-0.13111111。
[0032] 优选地，在所述步骤（a)中，将工艺品所需制备零件结构的二维图像处理生成H 维图像；
[0033] 结合H维图像对工艺品的整体结构进行电脑H维模型的建立与修复，并输出为 S化格式文件；
[0034] 将S化文件导入到3D打印专用编辑软件中，编辑S化格式的H维模型，设计选区 激光烙化过程中为了防止工艺品变形所需要的支撑，并对设计好支撑的H维模型进行切片 处理，得到SLI二维切片数据文档，即将所述电脑H维模型沿Z轴方向按相等的层厚分割成 一系列二维图形。
[00巧]如将人物头像和龙图腾二维图像分别导入Geomagic S化dio 12二维图像处理软 件中处理，人物头像生成具有浮雕效果的H维实体，龙图腾生成具有缕空效果的H维图像； 将H维图像导入H维软件中进行工艺品的整体设计，形成一个具有人物浮雕和龙图腾缕空 花纹的工艺礼盘模型；把礼盘模型输出为S化格式文件导入Magics 3D打印专用编辑软件 中设计支撑，并对设计好支撑的H维模型进行二维化处理，得到SLI二维切片数据文档；得 到二维切片数据并将其导入金属粉末激光烙化系统即可。
[0036] 优选地，在所述步骤（d)中，激光烙化依次包括W下步骤：激光预烙化，铺粉，激光 烙化，铺粉，激光烙化；其中，所述激光预烙化的铺粉层为2-5层。为了保证成形品与底部粘 接牢固，预扫描烙化2-5层。此外，后续的激光烙化铺粉层数是根据工件大小而定的，工件 越大铺粉的层越多，与现有技术中存在的激光烙化操作相同。
[0037] 此外，在使用金属粉末激光烙化系统前对其进行清理，W防止其他成分混入，影响 产品品质。在装粉后进行校准工作平台，W防止误差对产品性能的影响。校准工作平台后 再进行充氮气一粉末铺展一激光预烙化一再铺粉一激光烙化一再铺粉一激光再烙化一结 束。下一步进行筛粉，筛粉的目的是防止去除小颗粒物质，一般采用80 y m孔径的筛子进行 筛选，W去除小颗粒物质，防止其对后续的产品加工造成性能的影响。
[0038] 优选地，在所述步骤（d)中，所述热处理为真空热处理，所述真空热处理为：温度 600-95(TC，真空度5. 0X10-2-6X10-中a,保温时间2-化。零件经真空热处理后，崎变小，质 量高，使用寿命高，且工艺本身操作灵活，无公害；此外，真空热处理能够去掉工件表面的磯 屑，并有脱脂除气等作用，加速化学热处理的吸附和反应过程，从而达到表面光亮净化的效 果。
[0039] 优选地，在所述步骤（d)中，所述线切割采用高速往复走丝电火花线切割，脉冲宽 度设定为30-50ms，脉冲间隔为15-28S，功放选择为2-10。采用高速往复走丝电火花线切割 加工便捷，适用范围广，并进一步提高了加工产品的表面质量和表面精度。
[0040] 优选地，在所述步骤（d)中，所述清洗为超声波清洗，清洗时间为0. 5-比，清洗介 质为无水酒精。采用超声波清洗是利用超声波在液体中的空化作用、加速度作用及直进流 作用对液体和污物直接、间接的作用，使污物层被分散、乳化、剥离而达到清洗目的，清洗的 更为彻底，并且采用的清洗介质为无水酒精，无水酒精清洗后易挥发，在清洗物上无残留。
[0041] 优选地，在所述步骤（d)中，所述喷砂选用的砂子类型为绿碳化娃，粒度为16-20 目，持续时间为3-lOmin。采用该粒度的绿碳化娃进行喷砂，目数小，冲击铁合金件的能力 强，产品表面的粗趟度大幅下降，得到的产品精度更高，表面更为光洁。
[0042] 为防止铁合金粉末在加工过程中的氧化，优选地，在所述步骤（C)中，所述惰性气 体为氮气。
[0043] 优选地，在所述步骤（d)中，所述抛光采用化学抛光或MMP处理。喷砂后进行化 学抛光或MMP处理，能进一步提高产品的使用寿命，增幅达50% W上，并同时增加其表面精 度。
[0044] 优选地，所述化学抛光采用磯酸型化学抛光剂、硝酸型化学抛光剂、硫酸型化学抛 光剂、氨氣酸型化学抛光剂、硬质酸轴型化学抛光剂中的任一种进行处理。采用该种类的化 学抛光剂，能对产品表面凹凸不平区域进行选择性溶解，W消除磨痕、浸蚀整平，得到的产 品无裂纹、孔洞与疏松等缺陷。
[0045] 本发明实施例提供的一种采用选区激光烙化技术制备铁合金工艺品的方法，通过 选定特定的铁合金种类W及其规格参数，并多次优化金属粉末激光烙化系统的加工工艺参 数，经大量试验后，制得的铁合金工艺品精度高，成形质量稳定，具有很小的失真度，使得铁 合金工艺品有着极大的艺术价值；通过SLM专用的金属粉末成形铁合金工艺品，成形过程 稳定，成形精度在0. 03-0. 08mm，并且具有很高的再现性；通过后续处理，使得铁合金工艺 品力学性能优异同时兼顾良好的表面光洁度，致密度在99. 53% -99. 86%，表面粗趟度Ra 为4. 1-17 y m，无裂纹、孔洞与疏松等缺陷，很好的解决了现有技术中的铁合金很难加工复 杂的工艺铸件和机加工件的问题。
[0046] 采用本发明提供的采用选区激光烙化技术制备铁合金工艺品的方法，成功制备了 多种工艺品，如；工艺礼盘、手机外形、个性化戒指、项链、概念化艺术品、奖杯、印章、刻字标 示、小型雕塑品、人体头像、室内和车内个性化装饰品等，制得的工艺品外形精致。
[0047] 实施例1
[0048] 将人物头像和龙图腾二维图像分别导入二维图像处理软件中处理，人物头像生成 具有浮雕效果的H维实体，龙图腾生成具有缕空效果的H维图像；把生成的H维图像导入 H维软件中进行工艺品的整体设计，形成一个具有人物浮雕和龙图腾缕空花纹的工艺礼盘 模型；把礼盘模型输出为STL格式文件导入3D打印专用编辑软件中设计支撑，并对设计好 支撑的H维模型进行二维化处理，得到SLI二维切片数据文档；
[0049] 将SLI二维切片数据文档导入金属粉末激光烙化系统作为选择性激光烙化的数 据指令，准备进行激光烙化成形；
[0050] 设定金属粉末激光烙化系统的加工工艺参数；激光功率为200W，扫描速度为 1200mm/s，铺粉层厚为40 ym，光斑直径为0. 07mm，激光搭接为0. 5mm，X轴、Y轴的偏移均为 0. 1%，光斑补偿为0.08mm;
[0051] 清理金属粉末激光烙化系统，取铁合金粉末并铺展在金属粉末激光烙化系统的铺 粉仓内，校准工作平台，然后往仓内通入高纯氮气，至仓内氧气含量为0. 07% ;其中，铁合金 粉末参数为；DlO为22ym，D50为38ym，D90为55ym，铁合金粉末的球化率为99%，松装 密度为2. 2g/cm3,铁合金为Ti6A14V ;
[0052] 进行选区激光烙化，依次进行激光预烙化，铺粉，激光烙化，铺粉，激光烙化，其中， 激光预烙化的铺粉层为4层；
[0053] 对激光烙化的产物用80 y m孔径的筛子进行筛粉，去除小颗粒物质；
[0054] 然后进行热处理，热处理为真空热处理，真空度为2. 5 Xicr中a,温度为80(TC，保 温时间为4小时；
[00巧]将热处理后的工艺品进行线切割，切割采用高速往复走丝电火花线切割，脉冲宽 度设定为40ms，脉冲间隔为24s，功放选择为8 ;
[0056] 将线切割后的工艺品进行超声波清洗，清洗时间为40min，清洗介质为无水酒精；
[0057] 将清洗后的工艺品采用16目的绿碳化娃喷砂，喷砂持续时间5min ;
[0058] 将喷砂后的工艺品进行抛光处理，化学抛光采用磯酸型化学抛光剂进行处理，得 到高精度复杂结构的铁合金工艺礼盘。
[00则 实施例2
[0060] 将动物头像和龙图腾二维图像分别导入二维图像处理软件中处理，动物头像生成 具有浮雕效果的H维实体，龙图腾生成具有缕空效果的H维图像；把生成的H维图像导入 H维软件中进行工艺品的整体设计，形成一个具有动物浮雕和龙图腾缕空花纹的工艺礼盘 模型；把礼盘模型输出为STL格式文件导入3D打印专用编辑软件中设计支撑，并对设计好 支撑的H维模型进行二维化处理，得到SLI二维切片数据文档；
[0061] 将SLI二维切片数据文档导入金属粉末激光烙化系统作为选择性激光烙化的数 据指令，准备进行激光烙化成形；
[0062] 设定金属粉末激光烙化系统的加工工艺参数；激光功率为100W，扫描速度为 lOOOmm/s，铺粉层厚为20 U m，光斑直径为0. 05mm，激光搭接为Omm, X轴、Y轴的偏移均为 0. 05 %，光斑补偿为0. 05mm ;
[0063] 清理金属粉末激光烙化系统，取铁合金粉末并铺展在金属粉末激光烙化系统的铺 粉仓内，校准工作平台，然后往仓内通入高纯氮气，至仓内氧气含量为0. 09% ;其中，铁合金 粉末参数为；DlO为IOym, D50为28 ym，D90为50 ym，铁合金粉末的球化率为98%，松装 密度为3. Og/cm3,铁合金为Ti6A14V ;
[0064] 进行选区激光烙化，依次进行激光预烙化，铺粉，激光烙化，铺粉，激光烙化，其中， 激光预烙化的铺粉层为2层；
[0065] 对激光烙化的产物用80 U m孔径的筛子进行筛粉，去除小颗粒物质；
[0066] 然后进行热处理，热处理为真空热处理，真空度为5. OX ICT2Pa,温度为60(TC，保 温时间为6小时；
[0067] 将热处理后的工艺品进行线切割，切割采用高速往复走丝电火花线切割，脉冲宽 度设定为30ms，脉冲间隔为15s，功放选择为2 ;
[0068] 将线切割后的工艺品进行超声波清洗，清洗时间为0. 5h，清洗介质为无水酒精；
[0069] 将清洗后的工艺品采用18目的绿碳化娃喷砂，喷砂持续时间IOmin ;
[0070] 将喷砂后的工艺品进行MMP处理，得到高精度复杂结构的铁合金工艺礼盘。
[00川 实施例3
[0072] 将卡通图像和龙图腾二维图像分别导入二维图像处理软件中处理，卡通图像生成 具有浮雕效果的H维实体，龙图腾生成具有缕空效果的H维图像；把生成的H维图像导入 H维软件中进行工艺品的整体设计，形成一个具有卡通浮雕和龙图腾缕空花纹的工艺礼盘 模型；把礼盘模型输出为STL格式文件导入3D打印专用编辑软件中设计支撑，并对设计好 支撑的H维模型进行二维化处理，得到SLI二维切片数据文档；
[0073] 将SLI二维切片数据文档导入金属粉末激光烙化系统作为选择性激光烙化的数 据指令，准备进行激光烙化成形；
[0074] 设定金属粉末激光烙化系统的加工工艺参数；激光功率为400W，扫描速度为 1500mm/s，铺粉层厚为60 ym，光斑直径为0. 1mm，激光搭接为1mm，X轴、Y轴的偏移均为 0. 15 %，光斑补偿为0. 13mm ;
[00巧]清理金属粉末激光烙化系统，取铁合金粉末并铺展在金属粉末激光烙化系统的铺 粉仓内，校准工作平台，然后往仓内通入高纯氮气，至仓内氧气含量为0. 03% ;其中，铁合金 粉末参数为；DlO为25ym，D50为42ym，D90为61ym，铁合金粉末的球化率为99%，松装 密度为2. 15g/cm3,铁合金为Ti6A14V ;
[0076] 进行选区激光烙化，依次进行激光预烙化，铺粉，激光烙化，铺粉，激光烙化，其中， 激光预烙化的铺粉层为5层；
[0077] 对激光烙化的产物用80 U m孔径的筛子进行筛粉，去除小颗粒物质；
[0078] 然后进行热处理，热处理为真空热处理，真空度为6 X ICT4Pa,温度为95(TC，保温 时间为2小时；
[0079] 将热处理后的工艺品进行线切割，切割采用高速往复走丝电火花线切割，脉冲宽 度设定为50ms，脉冲间隔为28s，功放选择为10 ;
[0080] 将线切割后的工艺品进行超声波清洗，清洗时间为比，清洗介质为无水酒精；
[0081] 将清洗后的工艺品采用20目的绿碳化娃喷砂，喷砂持续时间IOmin ;
[0082] 将喷砂后的工艺品进行抛光处理，化学抛光采用硝酸型化学抛光剂进行处理，得 到高精度复杂结构的铁合金工艺礼盘。
[0083] 将实施例1-3制得的工艺品分别测定W下参数：采用螺旋侧位器测定成形精度， 采用阿基米德排水法测定致密度，采用粗趟度仪测定表面粗趟度，通过光学显微镜测定其 有无裂纹、孔洞与疏松等缺陷；同时，将申请号为201410153417. 1提供的方法制备同实施 例1 一样的工艺品作为对照组，对照组的制备方法为；采用同实施例1提供的方法制备，只 是采用的原料换为纯铁粉末，并且扫描功率选用90W，扫描速度选用lOOmm/s，扫描间距为 70 y m，扫描层厚度为0. 07mm，对照组的工艺品测定的参数同实施例1-3。得到的数据如表 1所示。
[0084] 表1工艺品参数测定数值
【权利要求】
1. 一种采用选区激光熔化技术制备钛合金工艺品的方法，其特征在于，包括以下步 骤： (a) 、构建所需制备零件结构的三维模型并将其输入3D打印编辑软件中，编辑后进行 二维化处理，得到二维切片数据并将其导入金属粉末激光熔化系统； (b) 、设定金属粉末激光熔化系统的加工工艺参数：激光功率为100-400W，扫描速度为 1000-1500謹/8，铺粉层厚为20-6(^111，光斑直径为0.05-0.1111111，激光搭接为0-11111113轴、￥ 轴的偏移均为〇. 05-0. 15%，光斑补偿为0. 05mm-〇. 13mm ; (c) 、取钛合金粉末并铺展在金属粉末激光熔化系统，所述金属粉末激光熔化系统中通 入惰性气体，至其内氧气含量在〇. 1%以下；其中，钛合金为Ti6A14V，所述钛合金粉末的粒 度分布D10为10-25 μ m，D50为28-42 μ m，D90为50-61 μ m ;钛合金粉末的球化率在98% 以上，松装密度在2. 15-3. Og/cm3 ; (d) 、依次进行激光熔化，筛粉，热处理，线切割，清洗，喷砂，抛光即得。
2. 根据权利要求1所述的采用选区激光熔化技术制备钛合金工艺品的方法，其特征在 于，在所述步骤（d)中，激光熔化依次包括以下步骤：激光预熔化，铺粉，激光熔化，铺粉，激 光熔化；其中，所述激光预熔化的铺粉层为2-5层。
3. 根据权利要求1所述的采用选区激光熔化技术制备钛合金工艺品的方法，其特征在 于，在所述步骤（d)中，所述热处理为真空热处理，所述真空热处理为：温度600-950°C，真 空度 5. OX l〇-2-6X l(T4Pa，保温时间 2-4h。
4. 根据权利要求1所述的采用选区激光熔化技术制备钛合金工艺品的方法，其特征 在于，在所述步骤（d)中，所述线切割采用高速往复走丝电火花线切割，脉冲宽度设定为 30-50ms，脉冲间隔为15-28s，功放选择为2-10。
5. 根据权利要求1所述的采用选区激光熔化技术制备钛合金工艺品的方法，其特征在 于，在所述步骤（d)中，所述清洗为超声波清洗，清洗时间为0.5-lh，清洗介质为无水酒精。
6. 根据权利要求1所述的采用选区激光熔化技术制备钛合金工艺品的方法，其特征在 于，在所述步骤（d)中，所述喷砂选用的砂子类型为绿碳化硅，粒度为16-20目，持续时间为 3_10min〇
7. 根据权利要求1所述的采用选区激光熔化技术制备钛合金工艺品的方法，其特征在 于，在所述步骤（c)中，所述惰性气体为氩气。
8. 根据权利要求1所述的采用选区激光熔化技术制备钛合金工艺品的方法，其特征在 于，在所述步骤（d)中，所述抛光采用化学抛光或MMP处理。
9. 根据权利要求8所述的采用选区激光熔化技术制备钛合金工艺品的方法，其特征在 于，所述化学抛光采用磷酸型化学抛光剂、硝酸型化学抛光剂、硫酸型化学抛光剂、氢氟酸 型化学抛光剂、硬质酸钠型化学抛光剂中的任一种进行处理。
10. 根据权利要求1-9任一项所述的采用选区激光熔化技术制备钛合金工艺品的方 法，其特征在于，在所述步骤（a)中，将工艺品所需制备零件结构的二维图像处理生成三维 图像； 结合三维图像对工艺品的整体结构进行电脑三维模型的建立与修复，并输出为STL格 式文件； 将STL文件导入到3D打印专用编辑软件中，编辑STL格式的三维模型，设计选区激 光熔化过程中为了防止工艺品变形所需要的支撑，并对设计好支撑的三维模型进行切片处 理，得到SLI二维切片数据文档，即将所述电脑三维模型沿Z轴方向按相等的层厚分割成一 系列二维图形。
【文档编号】B22F3/24GK104259459SQ201410515188
【公开日】2015年1月7日 申请日期:2014年9月29日 优先权日:2014年9月29日
【发明者】吴鑫华, 梅俊发, 康凯, 孙梅, 楚瑞坤, 胡鲜鲜 申请人:飞而康快速制造科技有限责任公司