增材成形技术制造金属复合材料工件(完整版)实用资料.doc
上传人:天马****23 上传时间:2024-09-10 格式:DOC 页数:4 大小:20.5MB 金币:10 举报 版权申诉
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增材成形技术制造金属复合材料工件(完整版)实用资料(可以直接使用,可编辑完整版实用资料,欢迎下载)说明书增材成形技术制造金属复合材料工件技术领域:本实用新型涉及一种用于激光3D打印金属复合工件。背景技术:随着大功率激光器技术的日益成熟及国产化,激光加工技术在现代工业上应用的覆盖面飞速扩展,我国作为制造业大国,激光是工业应用早已不局限于切割、焊接、蚀刻及熔覆等传统领域,近年来,以激光快速成型为代表的激光增材成形制造技术得到越广泛的应用。其发展趋势为:(1)复杂零件的精密制造技术应用;(2)降低成本实现金属零件直接制造,直接成型金属零工件;(3)材料的组织与结构一体化制造。未来需要解决的关键技术包括精度控制技术、大尺寸构件高效制造技术、复合材料零件制造技术。该技术的发展将提高制造业的创新能力,伟我国由制造大国向制造强国发展提供有利的技术支撑。增材成形制造技术是采用材料逐渐累加的方法制造实体零件的技术,与工件传统成型的去除及切削加工技术不同,增材制造是一种层层叠加成形的制造方法。该技术以离散-堆积为原理,利用材料受控成形来制造零件,其核心是数字化、智能化制造与材料科学的结合。该技术与传统加工制造技术相比具有很多独特的技术优势,将成为促进传统产业转型升级的助推器。“快速原型制造”、“三维打印(3D打印)”、“实体自由制造”之类各异的叫法分别从不同侧面表达了这一技术的特点。近年来的发展表明,激光3D打印是增材成形制造技术率先突破的方向,将改变制造业的生产方式。目前增材成形制造基于激光熔覆金属粉末或者丝材,目前3D打印非金属比较成熟,但金属的3D打印成型工艺存在成本高、层与层之间结合力差、成型后应力较大以及变形等诸多问题。发明内容:针对现有增材成形技术的不足,本实用新型提供增材成形技术制造金属基复合材料工件具有强度高、结合力较好的特点。本实用新型技术包括二段或多段金属基材料相连接的工件(见附图1)。传统工艺采用爆炸焊等特殊焊接方式,其结合不是冶金结合,工件受力易使连接处的焊面出现空隙,当空气、水分等入侵空隙处,发生氧化,使接触电阻增加,导致相接处发生强度下降而断裂。为克服此缺点,本工艺采用金属基材料(1),在相接面上经过毛化处理形成毛化吸光层(2),在毛化吸光层上经过转化膜处理形成转化膜层(3),最后在转化膜层上采用微机控制的增材成形技术逐步生长金属基材料(4),再根据需要重复步骤(2)、步骤(3)及步骤(4),达到制造二段或多段金属基材料连接工件的目的。采用本实用新型制造的工件,除了大型结构,还有一些具有极其复杂外形的中小型零件基复合材料工件具有强度高、结合力较好的特点。可用于制造电器连接头、带有空间曲面及密集孔道的零件。特别适合于多品种产品制造,通过增材成形技术能够实现以相对较低的成本制造这类产品。下面结合附图和实施例进一步说明本实用新型。附图说明:(1)金属基材料,可采用任何形式制造成型,并经过必要的清洁处理;(2)金属基材料(1)表面的毛化吸光层,可采用喷砂或激光毛化处理等多种形式制造;(3)金属基材料表面的毛化吸光层(2)上面的转化膜层,可采用不影响导电的转化膜处理方式成膜;(4)金属基材料表面毛化吸光层上面的转化膜层(3)上面的金属基材料,采用微机控制的增材成形技术成形。说明书图1----增材成形技术制造金属复合材料工件示意图实施例:铜铝合金电器接头采用铝合金材料(1),在相接面上经过激光毛化处理形成毛化吸光层(2),在毛化吸光层上经过转化膜处理形成微弧转化膜层(3),最后在转化膜层上采用微机控制的激光熔覆粉末增材成形技术逐步生长纯铜材料(4),制造形成铜铝合金电器接头。说明书图2----增材成形技术制造金属复合材料实施例工件图