一种3D打印用基板及3D打印方法与流程

本申请涉及卷烟制造领域，具体涉及一种3d打印用基板及3d打印方法。

背景技术：

1、目前，金属材料3d工艺较多，其中在粉末床激光选区融化技术(slm)中，为了使打印件更好的与基板结合，基板采用与打印材料同种材料，这样可以很大程度上解决因打印过程打印件受热产生应力集中导致打印件与基板分离的问题。

2、难熔金属3d打印工艺技术已经日趋成熟，比如金属钽铌及其合金等，如果采用碳钢基板，打印首层时就会出现分层翘起等现象。但是难熔金属价格昂贵，采用难熔金属制作基板的成本大大提升，比如整体钽基板或者铌基板一块约20万元。

3、以下将几种成分的基板的成本和制作周期列于下表1中。

4、表1

5、

6、而且，基板作为3d打印件的载体，每次打印结束后，不管在基板上面建造数量多少的零件，都要对打印基板上表面全部进行抛光处理，所以基板是损耗品。因此，将价格高昂的难熔金属基板作为损耗品使用，将进一步增加3d打印成本。

技术实现思路

1、本申请提供了了一种3d打印用基板及3d打印方法，以降低难熔金属3d打印成本。

2、本申请第一方面提供了3d打印用基板，该3d打印用基板具有粉末承载表面，该粉末承载表面包括第一表面部分和第二表面部分，第二表面部分的熔点高于第一表面部分的熔点。

3、进一步地，3d打印用基板包括：第一基板，第一基板的裸露粉末承载表面为第一表面部分；第二基板，设置在第一基板上，第二基板的粉末承载表面为第二表面部分，第二基板的熔点高于第一基板的熔点；优选地，第二基板可拆卸地固定在第一基板上。

4、进一步地，第一基板具有凹陷部，凹陷部的深度为h1；第二基板设置在凹陷部中，第二基板的厚度为h2，优选0mm≤h2-h1≤3mm，更优选0.5mm≤h2-h1≤2.5mm，进一步优选1mm≤h2-h1≤2mm。

5、进一步地，15mm≤h2≤18mm；优选地，第一基板的厚度为h3，30mm≤h3≤35mm。

6、进一步地，凹陷部具有侧壁，第二基板的侧面与侧壁的距离为d1，且d1＞0mm，优选0.1mm≤d1≤0.5mm，进一步优选0.2mm≤d1≤0.3mm。

7、进一步地，第二基板与第一基板螺栓连接；优选地，第二基板的边缘位置设置有多个螺栓安装孔，多个螺栓安装孔形成的图形具有第一几何中心，第二基板具有第二几何中心，第一几何中心与第二几何中心重合。

8、进一步地，螺栓的头部与螺栓安装孔间隙设置，优选第二基板安装完成后，螺栓的头部顶面相对于第二基板的粉末承载表面凹陷设置且与第二基板的粉末承载表面的垂直距离为0.5mm-2mm，第二基板的粉末承载表面；优选地，各螺栓安装孔的侧边开口。

9、进一步地，螺栓的螺丝外径大于或等于6mm，进一步优选螺栓为规格为m8、m10或m12的螺栓。

10、进一步地，第二基板与凹陷部随形设置；优选地，凹陷部的平行于粉末承载表面的截面为四边形，优选为矩形；优选地，螺栓安装孔为四个且第二基板的短边各设置有两个螺栓安装孔，优选凹陷部的一个侧边开口，优选地凹陷部的相邻两个侧壁通过曲面连接。

11、进一步地，第二基板为钽、铌、钨组成的组中的任意一种或多种组成的金属基板，和/或第一基板为碳钢基板。

12、进一步地，第一基板为矩形基板，矩形基板的顶角设置有用于安装至工作台上的安装部。

13、本申请的第二方面提供了一种3d打印方法，包括：

14、将基板安装至打印机成型缸加热工作台上，基板为上述任一种的3d打印用基板，打印用基板的第二表面部分的材料组成与待打印金属粉末的材料组成相同；将待打印金属粉末设置在第二表面部分上；创建打印任务，在第二表面部分上打印目标零件。

15、本申请的3d打印基板仅设置部分粉末承载金属表面为高熔点金属材质，在打印时将其用于打印作业区，从而避免了采用高熔点金属基板替换原有基板，有效控制了成本；可以设置打印作业区的基板表面与待打印金属为同种材质，从而有效地避免了打印过程中打印件与基板分离的问题。同时，第二表面部分的设置位置和形状均可以根据打印作业要求灵活设置，拓展了基板的使用场景。

技术特征：

1.一种3d打印用基板，所述3d打印用基板具有粉末承载表面，其特征在于，所述粉末承载表面包括第一表面部分和第二表面部分，所述第二表面部分的熔点高于所述第一表面部分的熔点。

2.根据权利要求1所述的3d打印用基板，其特征在于，所述3d打印用基板包括：

3.根据权利要求1或2所述的3d打印用基板，其特征在于，

4.根据权利要求3所述的3d打印用基板，其特征在于，15mm≤h2≤18mm；优选地，所述第一基板的厚度为h3，30mm≤h3≤35mm。

5.根据权利要求3或4所述的3d打印用基板，其特征在于，所述凹陷部具有侧壁，所述第二基板的侧面与所述侧壁的距离为d1，且d1＞0mm，优选0.1mm≤d1≤0.5mm，进一步优选0.2mm≤d1≤0.3mm。

6.根据权利要求2至5中任一项所述的3d打印用基板，其特征在于，所述第二基板与所述第一基板螺栓连接；优选地，所述第二基板的边缘位置设置有多个螺栓安装孔，所述多个螺栓安装孔形成的图形具有第一几何中心，所述第二基板具有第二几何中心，所述第一几何中心与所述第二几何中心重合。

7.根据权利要求6所述的3d打印用基板，其特征在于，所述螺栓的头部与所述螺栓安装孔间隙设置，优选所述第二基板安装完成后，所述螺栓的头部顶面相对于所述第二基板的粉末承载表面凹陷设置且与所述第二基板的粉末承载表面的垂直距离为0.5mm-2mm，所述第二基板的粉末承载表面；优选地，各所述螺栓安装孔的侧边开口。

8.根据权利要求6或7所述的3d打印用基板，其特征在于，所述螺栓的螺丝外径大于或等于6mm，进一步优选所述螺栓为规格为m8、m10或m12的螺栓。

9.根据权利要求6至8中任一项所述的3d打印用基板，其特征在于，所述第二基板与所述凹陷部随形设置；优选地，所述凹陷部的平行于粉末承载表面的截面为四边形，优选为矩形；优选地，所述螺栓安装孔为四个且所述第二基板的短边各设置有两个所述螺栓安装孔，优选所述凹陷部的一个侧边开口，优选地所述凹陷部的相邻两个侧壁通过曲面连接。

10.根据权利要求2至9中任一项所述的3d打印用基板，其特征在于，所述第二基板为钽、铌、钨组成的组中的任意一种或多种组成的金属基板，和/或所述第一基板为碳钢基板。

11.根据权利要求1至10中任一项所述的3d打印用基板，其特征在于，所述第一基板为矩形基板，所述矩形基板的顶角设置有用于安装至工作台上的安装部。

12.一种3d打印方法，包括：

技术总结
本申请提供了一种3D打印用基板及3D打印方法。该3D打印用基板具有粉末承载表面，该粉末承载表面包括第一表面部分和第二表面部分，第二表面部分的熔点高于第一表面部分的熔点。本申请的3D打印基板仅设置部分粉末承载金属表面为高熔点金属材质，在打印时将其用于打印作业区，从而避免了采用高熔点金属基板替换原有基板，有效控制了成本；可以设置打印作业区的基板表面与待打印金属为同种材质，从而有效地避免了打印过程中打印件与基板分离的问题。同时，第二表面部分的设置位置和形状均可以根据打印作业要求灵活设置，拓展了基板的使用场景。

技术研发人员：李兴钰,李小平,张亚军,拓万勇,刘磊,马晶,樊晓晨
受保护的技术使用者：宁夏东方智造科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/2/1