一种具有横向圆孔结构的制件的防变形结构的制作方法

1.本实用新型属于增材制造技术领域，具体涉及一种采用增材制造技术成型的具有横向圆孔结构的制件的防变形结构。


背景技术：

2.在选择性激光熔融过程中，金属粉末在高能激光的作用下，会变成半流体状态，然后以层层堆积的方式在打印平台上成型，打印过程中材料凝固较快，而且在打印过程中由于受到重力因素影响，当模型的某个面与垂直线角度超过45
°
且悬空时，材料会在凝固之前就会坠落。目前，我们经常会打印类似这种需要浮空的模型，比如具有横向圆孔结构的制件（该制件的孔径≥8mm、且孔中心线与基板平行或夹角≤45
°
）。当孔中心线与基板平行放置时属于悬空结构（如图1所示），孔内上表面与基板成0
°
夹角，现有技术中，在打印该制件时通常需要加支撑，然而，虽然设置了支撑结构，打印得到的制件的圆孔由于变形而变成了椭圆形，从而大大影响了工件的打印质量。


技术实现要素：

3.为了解决现有技术存在的上述技术问题，本实用新型提供了一种具有横向圆孔结构的制件的防变形结构，该防变形结构是对现有支撑结构的补充，确保了待打印制件的圆孔不变形，从而提高了制件的打印质量。
4.为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种具有横向圆孔结构的制件的防变形结构，在制件横向的圆孔的一端和/或两端设置圆形的支撑板，所述支撑板的外径比圆孔的内径大0.3~1mm，所述支撑板为圆形板，或者为设置有缺口的双拱形板、扇形板和弧形板，且当所述支撑板设置有缺口时，该支撑板中与圆孔的内壁接触的的边缘长度大于或等于该支撑板的边缘总长度的3/4；所述支撑板的边缘与圆孔的内壁接触的地方均匀布设有若干个半圆孔。
5.作为本实用新型的进一步优选方案，所述半圆孔的直径为2mm。
6.作为本实用新型的进一步优选方案，当所述支撑板为双拱形板时，该支撑板由两块半圆板分别对称设置在圆孔的两侧，以使缺口位于两块半圆板的中间。
7.作为本实用新型的进一步优选方案，当所述支撑板为扇形板时，缺口为扇形，且位于圆孔的底部位置。
8.作为本实用新型的进一步优选方案，当所述支撑板为弧形板时，缺口为弧形，且位于圆孔的底部位置。
9.作为本实用新型的进一步优选方案，当圆孔的直径≥8mm且≤50mm时，所述支撑板的厚度为0.5mm~1mm，当圆孔的直径＞50mm时，所述支撑板的厚度≥1mm且≤2mm。
10.作为本实用新型的进一步优选方案，所述防变形结构与具有横向圆孔结构的制件通过增材制造技术一体打印。
11.作为本实用新型的进一步优选方案，所述支撑板的外径比圆孔的内径大0.5mm。
12.本实用新型的具有横向圆孔结构的制件的防变形结构，通过在制件横向的圆孔的一端和/或两端设置圆形的支撑板，所述支撑板的外径比圆孔的内径大0.3~1mm，所述支撑板为圆形板，或者为设置有缺口的双拱形板、扇形板和弧形板，且当所述支撑板设置有缺口时，该支撑板中与圆孔的内壁接触的的边缘长度大于或等于该支撑板的边缘总长度的3/4；所述支撑板的边缘与圆孔的内壁接触的地方均匀布设有若干个半圆孔，使得在现有技术的支撑结构的共同作用下，避免了待打印制件的圆孔变形，从而提高了制件的打印质量；而且，支撑板的外径比圆孔的内径大0.3~1mm，使得本实用新型的支撑板能够更牢固地支撑待打印制件的横向圆孔结构，即起到了防变形效果。
附图说明
13.图1为具有横向圆孔结构的制件的结构示意图；
14.图2为本实用新型具有横向圆孔结构的制件的防变形结构提供的实施例一的结构示意图；
15.图3为本实用新型具有横向圆孔结构的制件的防变形结构提供的实施例二的结构示意图；图4为本实用新型具有横向圆孔结构的制件的防变形结构提供的实施例三的结构示意图。
16.图中部件标记如下：
17.1、具有横向圆孔结构的制件，2、支撑板，21、缺口，22、半圆板，3、半圆孔，4、圆孔。
具体实施方式
18.为了让本领域的技术人员更好地理解并实现本实用新型的技术方案，以下将结合说明书附图和具体实施例做进一步详细说明。
19.为了解决现有技术中具有横向圆孔结构的制件1（该制件的孔径≥8mm、且孔中心线与基板成0
°
夹角，如图1所示；即孔中心线与基板平行放置时属于悬空结构）打印完成后，圆孔4由于变形而变成了椭圆形，从而影响工件打印质量的技术问题，本实用新型提供了一种具有横向圆孔结构的制件的防变形结构，如图2-图4所示，在制件横向的圆孔4的一端和/或两端设置圆形的支撑板2，所述支撑板2的外径比圆孔4的内径大0.3~1mm（此设计主要是为了使支撑板2与圆孔4完全连接，但也不能太大，否则会给去支撑带来困难），所述支撑板2为圆形板，或者为设置有缺口21的双拱形板、扇形板和弧形板，且当所述支撑板2设置有缺口21时，该支撑板2中与圆孔4的内壁接触的的边缘长度大于或等于该支撑板2的边缘总长度的3/4；所述支撑板2的边缘与圆孔4的内壁接触的地方均匀布设有若干个半圆孔3。
20.具体实施中，所述防变形结构与具有横向圆孔结构的制件1通过增材制造技术一体打印。也就是说，该防变形结构需要在三维软件中根据圆孔4的规格设计具体尺寸，设计完成后将其与待打印的制件进行布尔合并，再在内孔设计较弱的支撑开始打印，待工件打印完成后，去除支撑的同时也去除该防变形结构即得到待打印制件。这样就能确保制件圆孔4结构顺利打印，有效地防止了圆孔4的变形，而且有圆形的支撑板2的作用，内孔上表面的粗糙度也得到了很好的提升，从而大大提高了待打印制件的成型质量。
21.本技术中设置半圆孔3的目的是为后处理去除多余支撑降低工作量，而且在防变形结构上开设适量的镂空结构，可以提高工件打印速度，降低工件打印粉末量，优选地，所
述半圆孔3的直径为2mm，当然在具体实施中，其还可以为其它具体尺寸。在此不做限定。
22.作为本实用新型的一实施例，如图3所示，当所述支撑板2为双拱形板时，该支撑板2由两块半圆板22分别对称设置在圆孔4的两侧，以使缺口21位于两块半圆板22的中间。
23.作为本实用新型的另一实施例，如图4所示，当所述支撑板2为扇形板时，缺口21为扇形，且位于圆孔4的底部位置。
24.作为本实用新型的又一实施例，当所述支撑板2为弧形板时，缺口21为弧形，且位于圆孔4的底部位置。
25.当然，所述支撑板2还可以为其它近似形状，例如心形等等，在此不做一一列举。
26.为了对待打印制件的圆孔结构起到更好的防变形效果，支撑板2的厚度因孔圆孔4的大小而定，优选地，当圆孔4的直径≥8mm且≤50mm时，所述支撑板2的厚度为0.5mm~1mm，当圆孔4的直径＞50mm时，所述支撑板2的厚度≥1mm且≤2mm。
27.为了更好地使支撑板2与圆孔4完全连接，但也便于去支撑，所述支撑板2的外径比圆孔4的内径大0.5mm。
28.在此需说明的是，本实用新型可在制件横向的圆孔4的一端或者两端设置圆形的支撑板2，具体可根据具有横向圆孔结构的制件1所处位置具体设计，例如当圆孔4的一端无其它结构影响便可设置本技术的支撑板2，毕竟在两端均设计支撑板2能够起到更好地支撑效果。
29.以上实施例仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本实用新型思路下的技术方案均应属于本实用新型的保护范围。应当指出，在不脱离本实用新型原理前提下的若干修改和修饰，应视为本实用新型的保护范围。
30.以上实施例仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本实用新型思路下的技术方案均应属于本实用新型的保护范围。应当指出，在不脱离本实用新型原理前提下的若干修改和修饰，应视为本实用新型的保护范围。