阅读说明：本技术 一种用于激光3d打印的梯度合金基板及其制作方法 ([db:专利名称-en]) 是由 田宗军 雍兆 王林 于 2019-12-04 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种用于激光3D打印的梯度合金基板,设计应用两种不同材质的结合,在保证3D打印工作质量的同时,能够有效减少同种材质在基板生产中的用量,有效降低成本；同时本发明所设计针对用于激光3D打印的梯度合金基板的制作方法,简化工序步骤,应用激光熔覆的方式,将高硬度齿科3D打印材质粉末固定设置于钢材质板(1)的上表面,获得由高硬度齿科3D打印材质板(2)、钢材质板(1)上下设置的梯度合金基板,整个制作过程拥有耗时短、生产成本低、效率高的优点,以及具有较高通用性。([db:摘要-en])

一种用于激光3D打印的梯度合金基板及其制作方法

技术领域

本发明涉及一种用于激光3D打印的梯度合金基板及其制作方法，属于3D打印系统技术领域。

背景技术

人工种植牙又称种植义齿，它是用生物材料制成的一种仿生牙，分为植入人体颌骨内起支持固位作用的种植体(即牙根部分)、以及承担咀嚼作用的牙冠部分。利用牙种植体替代缺失的单牙已经成为常规的牙科治疗方法。

传统种植义齿制造工艺流程过于复杂，精准度不高，制作周期过长，且在制作模型期间，极其容易出现偏差，导致因角度、高度问题难以在口腔内就位；且传统种植义齿加工方式多采用减材制造，不仅浪费生产成本，也不符合节能环保的生产标准。目前3D打印技术制备的义齿已经广泛应用于齿科领域，打印所需材料主要分为钴铬合金、钛合金等，然而同种材料打印过程中需要选用同种基材，如纯钛板等基材，其成本大大增加，抑制了3D打印技术在齿科领域的发展速度。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种用于激光3D打印的梯度合金基板，设计应用两种不同材质的结合，在保证3D打印工作质量的同时，能够有效减少同种材质在基板生产中的用量，有效降低成本。

本发明为了解决上述技术问题采用以下技术方案：本发明设计了一种用于激光3D打印的梯度合金基板，包括钢材质板和高硬度齿科3D打印材质板，其中，高硬度齿科3D打印材质板固定设置于钢材质板的上表面，且钢材质板与高硬度齿科3D打印材质板彼此相互平行；

钢材质板以其下表面竖直向下姿态、置于3D打印工作台上，应用高硬度齿科3D打印材质板的上表面实现3D激光打印。

作为本发明的一种优选技术方案：所述钢材质板的形状、尺寸与高硬度齿科3D打印材质板的形状、尺寸相同，高硬度齿科3D打印材质板以其各边分别与钢材质板上相应边彼此位置相对应的方式、覆盖设置于钢材质板的上表面，高硬度齿科3D打印材质板边缘一周上分布设置至少两个缺口，各缺口位置实现钢材质板上表面的裸露，且钢材质板上分别对应各缺口的位置、设置贯穿其上下面的螺孔，各螺孔分别应用螺杆实现钢材质板的固定设置。

作为本发明的一种优选技术方案：所述钢材质板由Q235钢材质、45#钢材质或316L钢材质中的任意一种钢材质制成；所述高硬度齿科3D打印材质板由钛合金材质、钴铬合金材质、TC4材质、或CoCr合金中的任意一种材质制成。

与上述相对应，本发明还要解决的技术问题是提供一种针对用于激光3D打印的梯度合金基板的制作方法，能够有效简化工序步骤，整个制作过程拥有耗时短、生产成本低、效率高的优点，以及具有较高通用性。

本发明为了解决上述技术问题采用以下技术方案：本发明设计了一种针对用于激光3D打印的梯度合金基板的制作方法，包括如下步骤：

步骤A. 针对钢材质板的表面进行打磨抛光处理、以及清洗处理，然后进入步骤B；

步骤B. 将钢材质板以其下表面竖直向下姿态、置于3D打印工作台上，并将高硬度齿科3D打印材质粉末铺设于钢材质板的上表面，并进入步骤C；

步骤C. 应用3D打印的激光针对钢材质板上表面的高硬度齿科3D打印材质粉末进行激光熔覆成型处理，获得设置于钢材质板上表面的高硬度齿科3D打印材质板，然后进入步骤D；

步骤D. 针对高硬度齿科3D打印材质板的表面进行打磨处理，即获得梯度合金基板。

作为本发明的一种优选技术方案：若所述钢材质板由Q235钢材质制成，所述高硬度齿科3D打印材质板由钴铬合金材质制成，则所述步骤C中，应用3D打印的激光，按照1200w功率、3mm光斑直径、500mm/min扫描速度、30%搭接率、以及应用Ar保护气体的工艺，针对Q235钢材质板上表面的钴铬合金材质粉末进行激光熔覆成型处理，获得设置于Q235钢材质板上表面的钴铬合金材质板。

作为本发明的一种优选技术方案：若所述钢材质板由45#钢材质制成，所述高硬度齿科3D打印材质板由钴铬合金材质制成，则所述步骤C中，应用3D打印的激光，按照1400w功率、3mm光斑直径、600mm/min扫描速度、30%搭接率、以及应用Ar保护气体的工艺，针对45#钢材质板上表面的钴铬合金材质粉末进行激光熔覆成型处理，获得设置于45#钢材质板上表面的钴铬合金材质板。

作为本发明的一种优选技术方案：若所述钢材质板由316L钢材质制成，所述高硬度齿科3D打印材质板由钴铬合金材质制成，则所述步骤C中，应用3D打印的激光，按照1600w功率、3mm光斑直径、900mm/min扫描速度、50%搭接率、以及应用Ar保护气体的工艺，针对316L钢材质板上表面的钴铬合金材质粉末进行激光熔覆成型处理，获得设置于316L钢材质板上表面的钴铬合金材质板。

作为本发明的一种优选技术方案：若所述钢材质板由Q235钢材质或316L钢材质制成，所述高硬度齿科3D打印材质板由钛合金材质制成，则所述步骤C中，应用3D打印的激光，按照1600w功率、3mm光斑直径、500mm/min扫描速度、50%搭接率、以及应用Ar保护气体的工艺，针对Q235钢材质板上表面的钛合金材质粉末进行激光熔覆成型处理，获得设置于Q235钢材质板上表面的钛合金材质板。

作为本发明的一种优选技术方案：若所述钢材质板由45#钢材质制成，所述高硬度齿科3D打印材质板由钛合金材质制成，则所述步骤C中，应用3D打印的激光，按照1400w功率、3mm光斑直径、500mm/min扫描速度、50%搭接率、以及应用Ar保护气体的工艺，针对45#钢材质板上表面的钛合金材质粉末进行激光熔覆成型处理，获得设置于45#钢材质板上表面的钛合金材质板。

作为本发明的一种优选技术方案：所述步骤A中，针对钢材质板的表面，应用丙酮清洗处理。本发明所述一种用于激光3D打印的梯度合金基板及其制作方法，采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：

本发明所设计用于激光3D打印的梯度合金基板，设计应用两种不同材质的结合，在保证3D打印工作质量的同时，能够有效减少同种材质在基板生产中的用量，有效降低成本；同时本发明所设计针对用于激光3D打印的梯度合金基板的制作方法，简化工序步骤，应用激光熔覆的方式，将高硬度齿科3D打印材质粉末固定设置于钢材质板的上表面，获得由高硬度齿科3D打印材质板、钢材质板上下设置的梯度合金基板，整个制作过程拥有耗时短、生产成本低、效率高的优点，以及具有较高通用性。

附图说明

图1是本发明所设计用于激光3D打印的梯度合金基板的结构示意图。

其中，1. 钢材质板，2. 高硬度齿科3D打印材质板，3. 螺孔。

具体实施方式

下面结合说明书附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。

本发明设计了一种用于激光3D打印的梯度合金基板，如图1所示，包括钢材质板1和高硬度齿科3D打印材质板2，其中，高硬度齿科3D打印材质板2固定设置于钢材质板1的上表面，且钢材质板1与高硬度齿科3D打印材质板2彼此相互平行。

具体实际应用当中，设计钢材质板1的形状、尺寸与高硬度齿科3D打印材质板2的形状、尺寸相同，高硬度齿科3D打印材质板2以其各边分别与钢材质板1上相应边彼此位置相对应的方式、覆盖设置于钢材质板1的上表面。

在相对3D打印设备的安装应用中，钢材质板1以其下表面竖直向下姿态、置于3D打印工作台上，应用高硬度齿科3D打印材质板2的上表面实现3D激光打印；基于上述所设计高硬度齿科3D打印材质板2相对钢材质板1上表面的覆盖设置，具体可以进一步设计高硬度齿科3D打印材质板2边缘一周上分布设置至少两个缺口，实际应用中，各个缺口可以阵列分布于高硬度齿科3D打印材质板2边缘一周上，并且设计各缺口位置实现钢材质板1上表面的裸露，且钢材质板1上分别对应各缺口的位置、设置贯穿其上下面的螺孔3，各螺孔3分别应用螺杆实现钢材质板1的固定设置。

对于上述技术方案所设计的梯度合金基板来说，实际制作中的材料选择上，所述钢材质板1由Q235钢材质、45#钢材质或316L钢材质中的任意一种钢材质制成；所述高硬度齿科3D打印材质板2由钛合金材质、钴铬合金材质、TC4材质、或CoCr合金中的任意一种材质制成。

基于上述设计，本发明设计了一种针对用于激光3D打印的梯度合金基板的制作方法，包括如下步骤。

步骤A. 针对钢材质板1的表面进行打磨抛光处理、以及丙酮清洗处理，然后进入步骤B。

步骤B. 将钢材质板1以其下表面竖直向下姿态、置于3D打印工作台上，并将高硬度齿科3D打印材质粉末铺设于钢材质板1的上表面，并进入步骤C。

步骤C. 应用3D打印的激光针对钢材质板1上表面的高硬度齿科3D打印材质粉末进行激光熔覆成型处理，获得设置于钢材质板1上表面的高硬度齿科3D打印材质板2，然后进入步骤D。

步骤D. 针对高硬度齿科3D打印材质板2的表面进行打磨处理，即获得梯度合金基板，实际应用中，这里针对高硬度齿科3D打印材质板2的表面进行粗磨处理与精磨处理，进而获得梯度合金基板。

对于上述所设计的制作方法，由于实际应用，钢材质板1与高硬度齿科3D打印材质板2可以预设各类材质进行制作获得，自然其中不同材质的选择，决定了上述步骤C中激光熔覆成型处理的不同工艺，具体来说诸如以下几种。

若所述钢材质板1由Q235钢材质制成，所述高硬度齿科3D打印材质板2由钴铬合金材质制成，则所述步骤C中，应用3D打印的激光，按照1200w功率、3mm光斑直径、500mm/min扫描速度、30%搭接率、以及应用Ar保护气体的工艺，针对Q235钢材质板上表面的钴铬合金材质粉末进行激光熔覆成型处理，获得设置于Q235钢材质板上表面的钴铬合金材质板。

若所述钢材质板1由45#钢材质制成，所述高硬度齿科3D打印材质板2由钴铬合金材质制成，则所述步骤C中，应用3D打印的激光，按照1400w功率、3mm光斑直径、600mm/min扫描速度、30%搭接率、以及应用Ar保护气体的工艺，针对45#钢材质板上表面的钴铬合金材质粉末进行激光熔覆成型处理，获得设置于45#钢材质板上表面的钴铬合金材质板。

若所述钢材质板1由316L钢材质制成，所述高硬度齿科3D打印材质板2由钴铬合金材质制成，则所述步骤C中，应用3D打印的激光，按照1600w功率、3mm光斑直径、900mm/min扫描速度、50%搭接率、以及应用Ar保护气体的工艺，针对316L钢材质板上表面的钴铬合金材质粉末进行激光熔覆成型处理，获得设置于316L钢材质板上表面的钴铬合金材质板。

若所述钢材质板1由Q235钢材质或316L钢材质制成，所述高硬度齿科3D打印材质板2由钛合金材质制成，则所述步骤C中，应用3D打印的激光，按照1600w功率、3mm光斑直径、500mm/min扫描速度、50%搭接率、以及应用Ar保护气体的工艺，针对Q235钢材质板上表面的钛合金材质粉末进行激光熔覆成型处理，获得设置于Q235钢材质板上表面的钛合金材质板。

若所述钢材质板1由45#钢材质制成，所述高硬度齿科3D打印材质板2由钛合金材质制成，则所述步骤C中，应用3D打印的激光，按照1400w功率、3mm光斑直径、500mm/min扫描速度、50%搭接率、以及应用Ar保护气体的工艺，针对45#钢材质板上表面的钛合金材质粉末进行激光熔覆成型处理，获得设置于45#钢材质板上表面的钛合金材质板。

上述技术方案所设计用于激光3D打印的梯度合金基板，设计应用两种不同材质的结合，在保证3D打印工作质量的同时，能够有效减少同种材质在基板生产中的用量，有效降低成本；同时本发明所设计针对用于激光3D打印的梯度合金基板的制作方法，简化工序步骤，应用激光熔覆的方式，将高硬度齿科3D打印材质粉末固定设置于钢材质板1的上表面，获得由高硬度齿科3D打印材质板2、钢材质板1上下设置的梯度合金基板，整个制作过程拥有耗时短、生产成本低、效率高的优点，以及具有较高通用性。

上面结合附图对本发明的实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下做出各种变化。