[发明专利]激光立体成形电火花粗精加工用梯度复合电极的制备方法

权利要求书

1.一种激光立体成形电火花粗精加工用梯度复合电极的制备方法，包括基板和漏斗，基板安装在超声振动装置的变幅杆上，其特征在于：包括以下步骤：

（1）用软件生成电极的三维实体模型，并将三维实体模型按一定厚度切片分层，转换成二维轮廓信息，获得各切片分层的形状参数；

（2）利用CO2激光器在氩气保护下采用同轴送粉的方式按内侧切片分层的形状参数将Cu基SiC复合微粉烧结在振动的基板上，制得Cu基SiC复合沉积层，基板的振动方向与Cu基SiC复合微粉的沉积方向一致；超声振动功率为80W～100W，振幅为1～2um；所述Cu基SiC复合微粉的制备步骤如下：

a、化学镀铜：将SiC制成粒径为3～5um的微粒，对SiC微粒表面进行化学镀铜并干燥，制得SiC镀铜微粒；

b、制备熔液：将金属纯Cu加热至1150～1180℃，制得Cu熔液；

c、微粒植入：在漏斗中设置导管，导管的下端位于漏斗底部的漏嘴处、上端连通高压氮气源，导管还连通送料管，送料管的另一端连接均匀送料器；漏斗的底部设置送气装置，送气装置的出气口朝向漏嘴处；

将步骤b制得的Cu熔液倒入漏斗中，步骤a制得的SiC镀铜微粒加到均匀送料器中，同时开启高压氮气源、均匀送料器和送气装置，SiC镀铜微粒通过送料管均匀地进入导管，并在高压氮气源的风力下被吹出导管，Cu熔液包覆在SiC镀铜微粒的外周并一同从漏嘴漏下，被气体雾化成复合微粉；

d、筛选：步骤（3）制得的复合微粉过100～150目筛，取筛下部分；

（3）利用激光按照外侧切片分层的形状参数将Cu粉和石墨粉混合烧结在Cu基SiC复合沉积层上，Cu粉和石墨粉的质量比4:1～5:1。

2.根据权利要求1所述的激光立体成形电火花粗精加工用梯度复合电极的制备方法，其特征在于：步骤（2）中基板依次先用80#、200#和500#粒度的砂纸打磨，并用乙醇清洗，吹干。

3.根据权利要求2所述的激光立体成形电火花粗精加工用梯度复合电极的制备方法，其特征在于：步骤（2）中激光光束直径为1～2 mm，激光功率为3～4 KW，扫描速度为7～9 mm/s，同轴送粉量为6～8g/min。

4.根据权利要求3所述的激光立体成形电火花粗精加工用梯度复合电极的制备方法，其特征在于：步骤（3）中激光光束直径为1～2 mm，激光功率为4～6 KW，扫描速度为3～ 5 mm/s，同轴送粉量为6～8g/min。

5.根据权利要求4所述的激光立体成形电火花粗精加工用梯度复合电极的制备方法，其特征在于：步骤（3）中Cu粉粒径为60～80um，石墨粉粒径为60～80 um。

6.根据权利要求5所述的激光立体成形电火花粗精加工用梯度复合电极的制备方法，其特征在于：步骤（1）中切片厚度为 0.2～0.4 mm。

7.根据权利要求6所述的激光立体成形电火花粗精加工用梯度复合电极的制备方法，其特征在于：步骤（1）中所用软件为CAD。

8.根据权利要求1至7任一所述的激光立体成形电火花粗精加工用梯度复合电极的制备方法，其特征在于：步骤a的工作温度为80℃，化学镀铜时间为3小时。

9.根据权利要求8所述的激光立体成形电火花粗精加工用梯度复合电极的制备方法，其特征在于：步骤a中所用化学镀溶液由14～16质量分五水硫酸铜、25～32质量分甲醛和10～12质量分氢氧化钠溶于1000质量分水中制成，SiC微粒与化学镀溶液的质量比为 1:10。

10.根据权利要求9所述的激光立体成形电火花粗精加工用梯度复合电极的制备方法，其特征在于：步骤c中送气装置的送气压力为1.2～1.4 MPa。