[发明专利]一种用于3D打印的锡合金丝材的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于3D打印技术领域，具体涉及一种用于3D打印的锡合金丝材的制备方法。

背景技术

金属3D打印技术是目前3D打印最热门的研究领域之一，金属3D打印机的金属材料有钛合金、铝合金、高温合金、不锈钢、金、银和铜等金属，这些金属熔点较高，不能利用熔融这些金属的方式成型实现3D打印。目前，金属3D打印机都是通过激光烧结这些金属粉末成型方式来实现3D打印，这样的金属3D打印机生产成本较高、生产工艺复杂。

发明内容

为解决以上技术存在的问题，本发明提供一种生产成本低、工艺简单的用于3D打印的锡合金丝材的制备方法。

其特征在于：

一种用于3D打印的锡合金丝材的制备方法，按照以下步骤进行：

（1）原料熔炼

A．原料预热：将80-90份纯度超过99.9%的锡粉、2-5份纯度超过99.9%的锑粉，7-10份纯度超过99.9%的铜粉加热到130~150℃，并保持温度不变；

B．混合锑、铜粉：保持锑、铜粉温度为130~150℃，将锑、铜粉充分搅拌混合；

C．原料熔融：在坩埚中先加入预热好的锡粉，加热至850℃~900℃，再将充分混合好的锑、铜粉加入坩埚中的锡粉中搅拌混合20~30分钟后，再静置20~30分钟，直到合金成为均匀液体；

（2）合金浇筑

A．磨具预热：将浇铸的模具预热至280℃~300℃备用；

B．浇筑成型：将熔炼好的合金液体浇铸到预热后的模具中形成锡合金坯料；

（3）合金拉丝

将浇铸成型的锡锑铜合金，在150℃温度下，通过拉丝机，拉成直径为1.6-1.8mm的锡合金丝。

锑和铜在1100℃能和锡形成金属间化合物，颗粒较细的锑和铜粉末有利于锡合金的合金化过程，并能起到细化晶粒的作用，能有效的提高锡合金的强度、硬度，并保持一定的塑性。本发明针对配合熔融成结方式的3D打印机设计而成，熔融成结方式来实现3D打印。

本发明的有益效果：

根据我们设计的金属元素的配比和加工方法，将该合金用在熔融成结方式的3D打印机上，送丝不容易断裂、送丝速率稳定、流动性好、强度大，成型速率稳定，不会断丝和成股流下，保证了工艺品打印的成型精度和外观效果，而且成型产品强度较高有益于产品的日常应用，合金成分不含铅等对人体有害物质和对环境有污染的有色金属，保证了产品的绿色无污染特性。

具体实施方式

实例1

一种用于3D打印的锡合金丝材的制备方法，按照以下步骤进行：

（1）原料熔炼

A．原料预热：将80份纯度超过99.9%的锡粉、2份纯度超过99.9%的锑粉，7份纯度超过99.9%的铜粉加热到130℃，并保持温度不变；

B．混合锑、铜粉：保持锑、铜粉温度为130℃，将锑、铜粉充分搅拌混合；

C．原料熔融：在坩埚中先加入预热好的锡粉，加热至850℃℃，再将充分混合好的锑、铜粉加入坩埚中的锡粉中搅拌混合20分钟后，再静置20分钟，直到合金成为均匀液体；

（2）合金浇筑

A．磨具预热：将浇铸的模具预热至280℃备用；

B．浇筑成型：将熔炼好的合金液体浇铸到预热后的模具中形成锡合金坯料；

（3）合金拉丝

将浇铸成型的锡锑铜合金，在150℃温度下，通过拉丝机，拉成直径为1.6mm的锡合金丝。

实例2

一种用于3D打印的锡合金丝材的制备方法，按照以下步骤进行：

（1）原料熔炼

A．原料预热：将85份纯度超过99.9%的锡粉、3份纯度超过99.9%的锑粉，8份纯度超过99.9%的铜粉加热到140℃，并保持温度不变；

B．混合锑、铜粉：保持锑、铜粉温度为140℃，将锑、铜粉充分搅拌混合；

C．原料熔融：在坩埚中先加入预热好的锡粉，加热至870℃，再将充分混合好的锑、铜粉加入坩埚中的锡粉中搅拌混合25分钟后，再静置25分钟，直到合金成为均匀液体；

（2）合金浇筑

A．磨具预热：将浇铸的模具预热至290℃备用；

B．浇筑成型：将熔炼好的合金液体浇铸到预热后的模具中形成锡合金坯料；

（3）合金拉丝

将浇铸成型的锡锑铜合金，在150℃温度下，通过拉丝机，拉成直径为1.75mm的锡合金丝。

实例3

一种用于3D打印的锡合金丝材的制备方法，按照以下步骤进行：