一种多功能试验基板的制作方法

1.本实用新型涉及增材制造领域，具体涉及一种多功能试验基板。


背景技术：

2.选择性激光熔化成形技术利用高能束激光直接熔化金属粉末，可形成几乎完全致密的高性能金属零件，可以加工传统方法无法加工或者难以加工的复杂零件，在航天航空、个性化生物制造及复杂模具镶块等方面具有广阔的应用前景；但是slm成形影响因素众多，成形零件的精确控形与控性存在较大难度，需要做大量的试验性实验，现有的成形基板结构单一，满足不了不同零件成型要求，且调平装置体积大，操作繁琐。
3.选择性激光熔化技术主要分为三个阶段：数据准备阶段、零件加工阶段和后处理阶段；后处理阶段主要是加工完成后，用线切割设备将零件从基板上切下来，根据实际情况确定零件是否进行去支撑、热处理、喷完、抛光等后处理，在实际加工过程中基板要进行多次使用，使用线切割设备切割的基板会在表面留下不到1mm的凸台，在进行重复使用基板之前需要将基板表面处理，一般对于直径为150mm圆形基板处理表面的费用为150～200元，对于实验研究来说，成本费用太高。


技术实现要素：

4.为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种多功能试验基板，通过基板主体和活动基板结合，活动基板可根据成型要求选择性更换，结构简单，操作方便，且成本低，效益高。
5.一种多功能试验基板，包括基板主体和活动基板，基板主体和活动基板中心相同，在基板主体上设安装活动基板的凹陷，所述基板主体底部设调平螺母安装槽，调平螺母安装槽呈“十”字排列，在安装槽内均匀设置调平螺母安装孔，调平螺母安装孔贯穿基板主体，调平螺母安装孔上固定调平螺母，在基板主体凹陷内，与调平螺母安装孔45度方向设调平弹簧安装槽，活动基板底部设对应的螺纹孔和调平弹簧安装孔，与调平螺钉和调平弹簧相吻合，活动基板通过调平螺钉和调平弹簧与基板主体固定。
6.活动基板将成形平面分成成形区域与传热区域，成形区域与传热区域划分是根据成形区域均匀预热的效果设计的，可以采用成形区域和传热区域相间分布，也可以两边为传热区域，两边相夹为成形区域，根据实际试验的需求采用不同的成形区域和传热区域的分布，最终实现快速传热和均匀传热，活动基板的宽度和数量可根据成型的需要调节更换。
7.在成形区域与传热区域的活动基板都是采用圆环结构，活动基板外侧边缘设毛毡槽，安装毛毡，毛毡的作用是防止金属粉末进入。
8.调平螺钉和调平弹簧可根据需要更换。
9.铝合金在常温与高温条件下的导热系数均比不锈钢高，选择铝合金作为基板主体的材料，试验基板可以根据试验的实际需求更换，一般无特殊要求传热区域采用铝合金材质的，成形区域可以根据成形的材料确定成形区域的材料。
10.活动基板通过调节调平螺母实现上下运动，可以进行粗调和微调，微调可以通过旋转角度计算微调的距离，微调计算公式如下：
[0011][0012]
θ：代表旋转角度；
[0013]
p：代表螺纹的螺距。
[0014]
在活动基板与基板主体之间安装弹簧，一是调平作用，二是为了防止在加工过程中产生的热应力太大。
[0015]
本实用新型的有益效果是：
[0016]
（1）采用活动基板结构简单，便于操作，降低实验过程中后处理成本；
[0017]
（2）采用活动基板，可根据成型要求调节更换，提高成型效率；
[0018]
（3）通过调平螺母不仅可以粗调，还可以进行微调，使基板主体与活动基板的调节更简单且有效；
[0019]
（4）采用调平螺母和调平弹簧共同调节，保证调节的精确度。
附图说明
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图1是本实用新型结构示意图；
[0021]
图2是活动基板调平后结构示意图；
[0022]
图3是基板主体上表面结构示意图；
[0023]
图4是基板主体下表面结构示意图；
[0024]
图5是活动基板下表面结构示意图；
[0025]
图6是活动基板剖面结构示意图；
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1、基板主体；2、调平螺母安装槽；3、活动基板；4、活动基板；5、活动基板；6、活动基板；7、活动基板；8、调平螺母安装孔；9、调平螺母；10调平螺钉；11、调平弹簧安装槽；12、螺纹孔；13、调平弹簧安装孔；14、调平弹簧；15、毛毡槽。
具体实施方式
[0027]
下面结合附图和实施例对本实用新型做进一步说明。
[0028]
如图1
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6所示，一种多功能试验基板，包括基板主体1、活动基板 3、活动基板 4、活动基板 5、活动基板 6和活动基板 7，基板主体为圆形，活动基板为环形，圆心相同，在基板主体1上设存放活动基板的凹陷，基板主体1底部设调平螺母安装槽2，安装槽呈“十”字排列，在安装槽内中心线位置均匀设调平螺母安装孔8，调平螺母安装孔8贯穿基板主体，调平螺母安装孔8上固定调平螺母9，在基板主体凹陷内，与调平螺母安装孔45度方向设调平弹簧安装槽11，活动基板底部设有对应的螺纹孔12和调平弹簧安装孔13，与调平螺钉10和调平弹簧14相吻合，活动基板 3、活动基板 4、活动基板 5、活动基板 6和活动基板 7通过调平螺钉10和调平弹簧14与基板主体1固定，每一个活动基板通过四个调平螺母固定在基板主体上，螺钉为高强度、耐高温的内六角圆柱头螺钉，所有活动
基板外侧边缘设毛毡槽15，安装毛毡；活动基板可根据需要调节，不仅提高工作效率，还增强装置使用的广泛性；通过调平螺钉和调平弹簧组合调节活动基板的高度，操作简单，保证调节的精确度；通过毛毡防止金属粉末进入，确保成型过程中没有多余粉末影响成型质量和纯度。
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具体操作方式：
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首先确定加工材料，根据加工材料确定基板主体材料，无特殊要求时一般采用铝作为基板主体材料，确定加工零件大小与坐标，选择加工区域与预热区域，预热方式可以有边界预热与均匀预热，边界预热是两边界是预热区域，中间是加工区域，均匀预热是加工区域与预热区域相间安装在一起，根据不同的要求采用不同的预热方式，加工区域与预热区域采用不同材料，每一种材料的导热率是不同的，根据实验条件需求选取不同的加热速率，选择合适的预热温度、加热速率和降温速率对成形零件的应力变化有很大的影响。
[0031]
选择好合适预热方式后，首先将预热区域的活动基板安装在基板主体上，为了更好的预热，安装时将活动基板与基板主体良好的接触在一起，活动基板与基板主体通过螺母固定在一起，两者之间不安装弹簧。
[0032]
预热区域安装好之后，首先将密封毛毡安装在加工区域所使用的活动基板侧面的槽内，选择合适的弹簧，将弹簧放入弹簧安装槽内，然后将活动基板与基板主体通过调平螺母连接在一起。
[0033]
调平阶段：使用水平尺放在活动基板上表面，先通过粗调将所有活动基板调节至基本水平，再通过微调控制旋转角度从而控制上升或下降的距离，使得所有活动基板与基板主体保持水平。
[0034]
拆卸阶段：加工完成冷却后，根据上述安装的过程首先将加工区域拆卸下来，再拆卸过程中注意加工区域弹力太大对身体的损害，要同时拆卸调平螺母慢慢的减小弹力，将拆卸下来的活动基板送去线切割，最后将活动基板磨平再次使用。
[0035]
以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。