1.一种3D打印方法,其特征在于,至少包括如下步骤:
第一步,首层铺粉,在真空环境中,行走机构带动供粉箱运动,3D打印用复合材料从供粉箱中出粉至基板上,压实,刮平;
第二步,通过基板下的加热元件预热首层铺粉,同时,采用电子束偏转扫描加热的方式从首层铺粉的上表面预热首层铺粉,然后,电子枪发射电子束使首层铺粉熔化;
第三步,升降台下降一个单位的高度,行走机构再次带动供粉箱运动,3D打印用复合材料从供粉箱中出粉至首层铺粉上,压实,刮平,形成第二层铺粉;
第四步,通过基板下的加热元件预热第二层铺粉,同时,采用电子束偏转扫描加热的方式从第二层铺粉的上表面预热第二层铺粉,然后,电子枪发射电子束使第二层铺粉熔化;
第五步,重复第三步和第四步的动作,铺设第3~N层复合材料粉,并预热、熔化,完成3D打印,其中,N=5~30;
所述3D打印用复合材料所述包括金属粉末和导电材料,所述导电材料包括石墨烯和碳纤维,按原子百分比计,所述金属粉末包括:
C 0.01%~0.1%;
Mn 0.1%~2.0%;
P 0.02%~0.08%;
S 0.005%~0.03%;
Cu 0.01%~0.05%;
Ni 8.0%~11.0%;
Cr 15%~20%;
Mo 0.01%~0.05%;
Al 0.005%~0.05%;
Cu 0.002%~0.05%;
Eu 0.001%~0.1%;
Ce 0.001%~0.1%;
余量为Fe;
所述导电材料占所述复合材料的质量比为1%~10%;所述导电材料与所述金属粉末通过球磨方法均匀混合。
2.根据权利要求1所述的3D打印方法,其特征在于,按原子百分比计,所述金属粉末包括:
C 0.03%~0.08%;
Mn 0.5%~1.5%;
P 0.03%~0.06%;
S 0.01%~0.025%;
Cu 0.02%~0.04%;
Ni 8.5%~10.5%;
Cr 16%~19%;
Mo 0.02%~0.04%;
Al 0.01%~0.04%;
Cu 0.01%~0.04%;
Eu 0.005%~0.05%;
Ce 0.005%~0.05%;
余量为Fe。
3.根据权利要求2所述的3D打印方法,其特征在于,按原子百分比计,所述金属粉末包括:
C 0.05%;
Mn 1.0%;
P 0.04%;
S 0.02%;
Cu 0.03%;
Ni 9.5%;
Cr 17%;
Mo 0.03%;
Al 0.03%;
Cu 0.02%;
Eu 0.01%;
Ce 0.01%;
余量为Fe。
4.根据权利要求1所述的3D打印方法,其特征在于,所述导电材料中,石墨烯和碳纤维的质量比为(1-5):1。
5.根据权利要求1所述的3D打印方法,其特征在于,每层铺粉的厚度为0.1mm~1mm。
6.根据权利要求1所述的3D打印方法,其特征在于,第二步和第四步中预热的持续时间分别为2min-10min。
7.根据权利要求1所述的3D打印方法,其特征在于,所述加热元件为5-30个功率为1000W-3000W的电阻丝。
8.根据权利要求1所述的3D打印方法,其特征在于,所述电子束偏转扫描加热是使用束流为15mA-45mA、扫描频率为4kHz-8kHz的电子束扫描铺粉。
9.根据权利要求1所述的3D打印方法,其特征在于,第一步所述的真空环境的真空度为1×10-3Pa~8×10-3Pa。