技术特征：
1.一种基于超声复合的slm多尺度数字化组织结构定制方法，其特征在于，包括以下步骤：获取待加工的零件模型，根据零件模型设计符合细晶结构特点的三维细晶骨架结构；将所述三维细晶骨架结构与所述零件模型进行布尔运算，得到成形基体结构；将布尔运算后得到的成形基体结构和三维细晶骨架结构，在同一三轴坐标按实际相对位置分别进行切片，得到两个切片数据；根据两个切片数据，将布尔运算后得到的成形基体结构或零件模型，和三维细晶骨架结构的原位复合，完成打印准备；控制超声复合slm成形系统进行打印，直至打印完成。2.根据权利要求1所述的一种基于超声复合的slm多尺度数字化组织结构定制方法，其特征在于，所述超声复合slm成形系统包括：激光器，用于产生激光；成型缸，内置成形平台，用于支撑粉末床和放置已成形的部分零件结构；成形腔体，所述成形腔体内设有铺粉单元，所述铺粉单元用于将金属粉末铺到成型缸内的成形平台上形成粉末床；超声装置，用于产生作用于熔池的超声波；其中，超声装置的开启或关闭根据三维细晶骨架结构的切片数据进行控制。3.根据权利要求2所述的一种基于超声复合的slm多尺度数字化组织结构定制方法，其特征在于，所述超声装置与用于放置待加工件的基板连接，所述超声装置产生的超声波通过基板和零件，传递至熔池并产生作用。4.根据权利要求2所述的一种基于超声复合的slm多尺度数字化组织结构定制方法，其特征在于，所述超声装置安装在所述成形腔体内，所述超声装置的超声振子具有超声聚焦和扫描运动功能，产生的超声波根据三维细晶骨架结构的切片数据按照预设的焦距、通过气体介质传递至熔池并产生作用。5.根据权利要求2所述的一种基于超声复合的slm多尺度数字化组织结构定制方法，其特征在于，所述控制超声复合slm成形系统进行打印，包括：当超声复合slm成形系统在扫描三维细晶骨架结构的切片轨迹时，打开超声装置并对熔池产生作用。6.根据权利要求1所述的一种基于超声复合的slm多尺度数字化组织结构定制方法，其特征在于，所述根据两个切片数据，将布尔运算后得到的成形基体结构和三维细晶骨架结构的原位复合，包括：将获得的切片数据分别导入到预设的打印控制软件中，通过设置切片数据中心位置在打印坐标系的位置坐标，使得成形基体结构和三维细晶骨架结构的原位复合。7.根据权利要求2所述的一种基于超声复合的slm多尺度数字化组织结构定制方法，其特征在于，采用重熔法来实现三维细晶骨架结构的超声复合slm定制：将零件模型和三维细晶骨架结构的切片数据同时导入到预设的打印控制软件，设置打印顺序为先扫描成形基体结构；由于零件模型和三维细晶骨架结构存在重叠部分，所以先扫描整体零件区域再扫描三维细晶骨架结构会在已成形的整体零件区域上进行三维细晶骨架结构切片区域的重熔，此时超声装置为开启状态，超声复合重熔实现特定区域的晶粒
细化，实现三维细晶骨架结构的细晶定制。8.根据权利要求2所述的一种基于超声复合的slm多尺度数字化组织结构定制方法，其特征在于，采用成形法来实现三维细晶骨架结构的超声复合slm定制：在完成零件模型和三维细晶骨架结构模型的结构设计后，对两个模型进行排除布尔运算，得到一个镂空了三维细晶骨架结构的成形基体结构；将镂空后的基体模型和三维细晶骨架结构模型切片后导入到预设的打印控制软件中，此时成形基体结构和三维细晶骨架结构不存在重叠部分；设置打印顺序为先扫描镂空后的成形基体结构，此时镂空后的成形基体结构和三维细晶骨架结构将先后成形，激光扫描三维细晶骨架结构时，超声装置波开启，实现超声复合slm成形，在成形同时实现超声波复合晶粒细化结构的制备。
技术总结
本发明公开了一种基于超声复合的slm多尺度数字化组织结构定制方法，属于复合激光增材制造技术领域。方法包括：根据零件模型设计符合细晶结构特点的三维细晶骨架结构；将三维细晶骨架结构与所述零件模型进行布尔运算，得到成形基体结构；将布尔运算后得到的成形基体结构和三维细晶骨架结构，在同一三轴坐标按实际相对位置分别进行切片，得到两个切片数据；根据两个切片数据，将布尔运算后得到的成形基体结构或零件模型，和三维细晶骨架结构的原位复合，完成打印准备；控制超声复合slm成形系统进行打印，直至打印完成。本发明利用超声形成特殊定制细化的亚晶及晶粒结构，实现晶粒、区域三维微结构、宏观晶体结构复合材料的多尺度数字化定制。字化定制。字化定制。
技术研发人员：宋长辉 严仲伟 杨永强 维亚切斯拉夫
受保护的技术使用者：华南理工大学
技术研发日：2023.06.21
技术公布日：2023/10/10