一种难熔金属的粘结剂喷射3D打印成形方法与流程

文档序号:36312558发布日期:2023-12-07 17:38阅读:36来源:国知局

本发明涉及难熔金属的增材制造,具体地说是一种难熔金属的粘结剂喷射3d打印成形方法。


背景技术:

1、目前针对难熔金属钨、钼及其合金,主要采用传统的粉末压制成型工艺进行制备,该工艺制备的产品主要为形状简单的零部件,针对具有复杂结构的零部件则需要通过机加工实现,导致材料利用率低,同时由于钨、钼及其合金硬度高、脆性大等原因,机加工成本极其高昂。近年来发展起来的增材制造工艺,对于制备三维复杂结构的零部件具有不可替代的优势,可实现近净成形,但由于该工艺对于粉末流动性要求非常高,因此其原材料主要为可进行雾化工艺(水雾化、气雾化、旋转电极雾化等方法)制备的球形粉末或近球形粉末。难熔金属钨、钼及其合金主要采用还原法进行制备,粉末粒径细(≤15μm)、球形度差,主要为多边形不规则形状,而流动性高的球形钨、钼粉及其合金需要采用等离子球化工艺制备,成本居高不下,从而限制了难熔金属及其合金在增材制造工艺上的应用。


技术实现思路

1、本发明为克服现有技术的不足,提供一种难熔金属的粘结剂喷射3d打印成形方法。

2、为实现上述目的,设计一种难熔金属的粘结剂喷射3d打印成形方法,其特征在于:包括以下步骤,

3、s1、选用难熔金属粉末作为原材料,难熔金属粉末的粒径分布范围为0<d10≤2.5μm,d50≤6μm,d90≤12μm;

4、s2、将难熔金属粉末进行高能球磨处理,球磨后粉末的松装密度大于等于5g/cm³;

5、s3、将球磨后的粉末与pva水溶液进行混合,制备成悬浮液,将该悬浮液采用离心盘雾化法或喷雾法制备成均匀液滴并干燥,形成多颗粉末聚集的近球形粉末;

6、s4、将近球形粉末进行过筛处理,得到粒径为小于等于30μm的近球形粉末;

7、s5、采用过筛后的近球形粉末进行粘结剂喷射3d打印;

8、s6、打印完成后采用120~200℃进行烘干固化,烘干固化之后将零部件周围的粉末清理干净,得到打印生坯;

9、s7、将打印生坯进行1400~1500℃烧结,烧结气氛为氢气,烧结保温时间2~5小时,得到烧结坯。

10、所述的步骤s1中的难熔金属粉末包括钨、钼、钨镍铁、钨铜、钼铜以及钼镧合金粉末。

11、所述的步骤s2中的球磨工艺为粉末与球的重量比为1:1~1.2,球磨转速为30~100r/min,球磨时间大于等于90分钟。

12、所述的步骤s3中的pva水溶液的质量浓度范围为0.5~5%,金属粉末与pva水溶液的体积比范围为0.5~1:10。

13、所述的步骤s5中的打印层厚为3~10倍d90。

14、本发明同现有技术相比,采用难熔金属的细粒径粉末进行3d打印,原材料简单易得且成本低,采用粘结剂喷射3d打印工艺效率高,产品尺寸精度高,减少机加工量,提高粉末利用率,大幅降低成本。



技术特征:

1.一种难熔金属的粘结剂喷射3d打印成形方法,其特征在于:包括以下步骤,

2.根据权利要求1所述的一种难熔金属的粘结剂喷射3d打印成形方法,其特征在于:所述的步骤s1中的难熔金属粉末包括钨、钼、钨镍铁、钨铜、钼铜以及钼镧合金粉末。

3.根据权利要求1所述的一种难熔金属的粘结剂喷射3d打印成形方法,其特征在于:所述的步骤s2中的球磨工艺为粉末与球的重量比为1:1~1.2,球磨转速为30~100r/min,球磨时间大于等于90分钟。

4.根据权利要求1所述的一种难熔金属的粘结剂喷射3d打印成形方法,其特征在于:所述的步骤s3中的pva水溶液的质量浓度范围为0.5~5%,金属粉末与pva水溶液的体积比范围为0.5~1:10。

5.根据权利要求1所述的一种难熔金属的粘结剂喷射3d打印成形方法,其特征在于:所述的步骤s5中的打印层厚为3~10倍d90。


技术总结
本发明涉及难熔金属的增材制造技术领域,一种难熔金属的粘结剂喷射3D打印成形方法,包括以下步骤,S1、选用难熔金属粉末作为原材料,S2、进行高能球磨处理,S3、与PVA水溶液进行混合,采用离心盘雾化法或喷雾法制备成均匀液滴并干燥,S4、进行过筛处理,S5、进行粘结剂喷射3D打印,S6、打印完成后进行烘干固化,之后将零部件周围的粉末清理干净,得到打印生坯,S7、将打印生坯进行烧结,得到烧结坯。本发明采用难熔金属的细粒径粉末进行3D打印,原材料简单易得且成本低,采用粘结剂喷射3D打印工艺效率高,产品尺寸精度高,减少机加工量,提高粉末利用率,大幅降低成本。

技术研发人员:李小宝,郭万里,刘文迪,郭春艳,李邦怿,桂海燕,朱玉斌
受保护的技术使用者:世泰科六晶(太仓)特种材料有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/1/15
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