[发明专利]激光增材快速成型烧结热等静压制备稀土永磁体的方法

权利要求书

1.一种激光增材快速成型烧结热等静压制备稀土永磁体的方法，其特征在于按以下步骤进行：

（1）准备粒度在3~200μm的Nd/Pr/Dy-Fe-B微粉作为原料；

（2）根据产品形状、尺寸和磁体取向要求，在3D打印设备的控制计算机上编制好程序，通过输入产品的各种尺寸数据，获得产品的3D模型；

（3）将基板安装到3D打印设备的数控机床的工作台上，打开3D打印设备的激光辐照开关，并调节激光功率，控制光斑大小； 

（4）将Nd/Pr/Dy-Fe-B微粉放入3D打印设备的储粉罐内，打开送粉开关，利用高压氮气或氩气将Nd/Pr/Dy-Fe-B微粉吹入送料管道中，通过调节气体的压力控制Nd/Pr/Dy-Fe-B微粉的输送量； 

（5）通过3D打印设备的喷嘴将Nd/Pr/Dy-Fe-B微粉喷到基板上，此时基板通过电磁铁施加垂直于基板的强度为0.5~2T的磁场，Nd/Pr/Dy-Fe-B微粉喷射到基板上会立即取向排列；在喷Nd/Pr/Dy-Fe-B微粉的同时，通过激光头将激光辐照到基板上的Nd/Pr/Dy-Fe-B微粉上，Nd/Pr/Dy-Fe-B微粉被加热形成熔池，使被辐照位置上光斑大小的微粉区域烧结；在一个位置烧结完成后，喷嘴和激光头在X轴方向移动到下一位置重复上述步骤，通过逐点扫描在X轴方向获得一条烧结线；随后激光头和喷嘴依据计算机程序沿Y轴移动设定距离，再沿X轴方向线按上述方式获得下一条烧结线，这样在X、Y方向扫描烧结出的第一层切面；然后喷嘴和激光头沿Z轴上升到设定距离重复上述步骤，扫描烧结出的第二层切面，依次按上述方式扫描烧结，最终获得三维烧结体作为磁体粗坯； 

（6）将磁体粗坯放入热等静压机中进行热等静压，温度为800~1200℃，压力为50~200 MPa，时间为5~180min，氮气或氩气作为等静压介质；等静压完成后获得RE-Fe-B稀土永磁体。

2.根据权利要求1所述的激光增材快速成型烧结热等静压制备稀土永磁体的方法，其特征在于所述的Nd/Pr/Dy-Fe-B微粉的制备方法为：将Nd/Pr/Dy-Fe-B粗粉放入球磨机或气流磨中，磨细制备成Nd/Pr/Dy-Fe-B微粉；所述的Nd/Pr/Dy-Fe-B粗粉的成分按重量百分比含Nd 15~37%，Pr 0~10%，Dy 0~7%，B 0.7~1%，余量为Fe；粒度在0.1~3mm。

3.根据权利要求1所述的激光增材快速成型烧结热等静压制备稀土永磁体的方法，其特征在于所述的Nd/Pr/Dy-Fe-B微粉的输送量按送粉速率5~25g/min。

4.根据权利要求1所述的激光增材快速成型烧结热等静压制备稀土永磁体的方法，其特征在于将激光辐照到基板上的Nd/Pr/Dy-Fe-B微粉上时，激光功率在800~1500W，扫描速度50~600 mm/min，搭接率10~50%，光斑直径在0.1~2mm。

5.根据权利要求1所述的激光增材快速成型烧结热等静压制备稀土永磁体的方法，其特征在于所述的磁体粗坯的相对密度在80~85%。

6.根据权利要求1所述的激光增材快速成型烧结热等静压制备稀土永磁体的方法，其特征在于所述的RE-Fe-B稀土永磁体的取向度在98%以上，相对密度90~97%。