[发明专利]一种Ti6Al4V注射成形喂料3D打印增材制造方法

说明书

技术领域

本发明属于航空制造技术领域，涉及一种钛合金零部件制造方法，尤其涉及一种Ti6Al4V注射成形喂料3D打印增材制造方法。

背景技术

在航空领域中，例如飞机的各种零部件等，通常需要用到钛合金制成的零部件，尤其是Ti6Al4V钛合金零部件。

现有的Ti6Al4V钛合金零部件制造方法，通常是采用Ti6Al4V金属粉末注射成形技术。现有的Ti6Al4V金属粉末注射成形的工艺步骤主要包括：金属粉末与粘结剂的选择，喂料的制备，注射成形，脱脂烧结，后处理。

但是，采用现有的Ti6Al4V金属粉末注射成形技术制备的钛合金零部件，往往在注射成形阶段会出现流纹、充填不均匀等缺陷，在烧结过程会出现严重变形的缺陷，这些缺陷在后处理过程很难解决，因此严重影响零部件的使用。

鉴于现有技术的上述缺陷，迫切需要一种新型的钛合金零部件制造方法。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中存在的缺点，提供一种Ti6Al4V注射成形喂料3D打印增材制造方法，该制造方法hide烧结及后处理后的零部件表面质量好，尺寸精度较高，综合机械性能较强。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种Ti6Al4V注射成形喂料3D打印增材制造方法，其特征在于，包括以下步骤：

1）、选定金属粉末和粘结剂；

2）、利用所选定的金属粉末和粘结剂制备喂料；

3）、在3D打印机中直接利用所述喂料打印出钛合金零部件；

4）、将打印出来的所述钛合金零部件进行脱脂烧结处理。

进一步地，其中，所述步骤1）中，选定的金属粉末为Ti6Al4V钛合金粉末且其粒径为16-26微米。

更进一步地，其中，所述步骤1）中，选定的粘结剂为塑基粘结剂。

再进一步地，其中，所述塑基粘结剂为POM、PE、EVA、SA和PW的混合物，其中，各成份的质量百分比为：POM 75%-89%；PE 4%-10%；PW 3%-10%P；SA 2%-8%；EVA 1%-10%。

再更进一步地，其中，所述步骤2）具体为将所述金属粉末与所述粘结剂放在密炼机中在190℃下混炼2小时制备出所述喂料。

另一方面，其中，在制备喂料时，所述金属粉末占喂料总重量的60-80%，所述粘结剂占喂料总重量的20-40%。

进一步地，其中，所述步骤4）中，所述脱脂具体为在120℃的脱脂温度下催化脱脂6小时，所述烧结具体为在1200℃的烧结温度下进行真空烧结6-8小时。

更进一步地，其中，在所述步骤2）和步骤3）之间还包括喂料性能检测步骤，所述喂料性能检测包括喂料流动性检测和喂料熔融指数检测。

再进一步地，其中，所述Ti6Al4V注射成形喂料3D打印增材制造方法进一步包括：

5）、烧结件性能分析，具体包括分析烧结件的致密度、力学性能、晶相显微组织、收缩率和变形程度。

再更进一步地，其中，所述Ti6Al4V注射成形喂料3D打印增材制造方法进一步包括：

6）、烧结件后处理，具体包括烧结件的研磨、喷砂、拉丝和抛光。

与现有的金属粉末注射成形技术相比，本发明的Ti6Al4V注射成形喂料3D打印增材制造方法具有如下有益技术效果：本发明直接采用注射成形喂料进行3D打印零部件，解决了注射成形技术在注射成形阶段出现的流纹及充填不足等问题，从而使得烧结及后处理后的零部件表面质量好，尺寸精度较高，综合机械性能较强，进一步提高了3D打印技术在航空制造领域的应用。

附图说明

图1为本发明的Ti6Al4V注射成形喂料3D打印增材制造方法的流程图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明，实施例的内容不作为对本发明的保护范围的限制。

本发明涉及一种Ti6Al4V注射成形喂料3D打印增材制造方法。在本发明中，所述3D打印增材制造方法包括以下步骤：

首先，选定金属粉末和粘结剂。