[发明专利]一种用于3D打印的金属粉及其制备方法

说明书

本发明涉及一种用于3D打印的金属粉的制备方法，包括下述步骤：S1：将纯金属丝导入充满第一惰性气体的腔室；S2：在所述腔室中经气雾化工作电压的作用，将纯金属丝气雾化得到金属粉，并进行收集；S3：将收集到的金属粉进行筛分，得到筛分金属粉；S4：将筛分金属粉进行洗涤并干燥，得到用于3D打印的金属粉，其中：所述第一惰性气体纯度为99.99％，所述纯金属丝的直径为0.1‑1.0mm。本发明通过气雾化方法制备金属粉，制备工艺简单，能量利用率高；本制备方法得到的用于3D打印的金属粉可以达到高球形度，低反光率，低氧含量，粒径分布窄等特点，非常适合3D打印设备。

技术领域

本发明属于3D打印材料的技术领域，特别涉及一种用于3D打印的金属粉及其制备方法。

背景技术

3D打印粉末材料是制约3D打印技术推广应用的关键，国内受制粉技术所限，细粒径粉末制备困难，粉末收得率低、氧及其他杂质含量高等，在3D打印过程中易出现粉末熔化状态不均匀，导致制品中氧化物夹杂含量高、致密性差、强度低、结构不均匀等问题。

目前，如3D打印用金属粉制备技术主要以气雾化法制备金属粉末，但该方法制备的金属粉具有球形度低、反光率高、含氧量高和粒径分布宽等缺陷。

发明内容

(一)要解决的技术问题

为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种用于3D打印的金属粉及其制备方法，本制备方法得到的用于3D打印的金属粉可以达到高球形度，低反光率，低氧含量，粒径分布窄等特点，非常适合3D打印设备。

(二)技术方案

为了达到上述目的，本发明采用的主要技术方案包括：

一种用于3D打印的金属粉的制备方法，包括下述步骤：

S1：将纯金属丝导入充满第一惰性气体的腔室：

S11：将腔室抽真空至设定真空度，充入第一惰性气体至常压，再抽真空至所述设定真空度，

S12：充入第一惰性气体至设定压力，并设定气雾化工作电压后，将纯金属丝导入腔室；

S2：在所述腔室中经气雾化工作电压的作用，将纯金属丝气雾化得到金属粉，并进行收集；

S3：将收集到的金属粉进行筛分，得到筛分金属粉；

S4：将筛分金属粉进行洗涤并干燥，得到用于3D打印的金属粉，

其中：

步骤S11至少循环3次，步骤S11中的所述设定真空度为1Pa，通过该真空度的设置，能够高效地降低整个系统的氧含量，利于后续3D打印金属粉的制备，

步骤S12中的所述设定压力为0-1.5MPa，所述设定气雾化工作电压为20-45kv，在设定的压力和工作电压下，才能够使气雾化后产生微米液滴和纳米粉末的混合物，

所述第一惰性气体纯度为99.99％，所述第一惰性气体为氦气、氖气、氩气、氪气、氙气、氡气和氮气中的一种或多种，

所述纯金属丝的直径为0.1-1.0mm；

步骤S4包括下述步骤：

S41：将筛分金属粉放置在氧气浓度为0.5％的第二惰性气体环境中5-8小时，然后按重量份比粉末：无水乙醇＝1:5混合，在120W超声分散设备中分散10分钟，静置3分钟倒掉上层分散液，留下底层微米颗粒，重复上述过程3次；

S42：将底层微米颗粒晒干或烘干，得到用于3D打印的金属粉，

其中：所述用于3D打印的金属粉为微米金属粉和纳米金属粉的混合物，所述纳米金属粉包覆在微米金属粉表面，