[发明专利]一种适用于3D打印的球形仿金合金粉末及其制备方法

说明书

本发明属于合金材料领域，公开了一种适用于3D打印的球形仿金合金粉末及其制备方法。所述仿金合金粉末成分由以下质量分数元素组成：Al5.5～7.5％；Ni1～1.5％；Sn0.5～1.5％；In0.05～0.20％；Ce0～0.30％；Cu余量。所述制备方法为：按各元素配比将纯铜块、纯铝块、纯镍块、纯锡锭、纯铟粒和铜‑铈中间合金混合熔炼得到预合金铸锭，然后放入到真空气雾化制粉设备中制粉，筛分，得到适用于3D打印的球形仿金合金粉末。本发明通过添加不同元素并采用真空气雾化技术，制备出的仿金合金粉末具有色度接近纯金、球形度好、少(无)空心粉、流动性优异和松装密度高等优点，适用于3D打印成形。

技术领域

本发明属于合金材料领域，具体涉及一种适用于3D打印的球形仿金合金粉末及其制备方法。

背景技术

纯金材料作为一种稀缺物资，是财富和地位的象征，自古至今大众都争相将其用于装饰和镶嵌珠宝的材料。然而黄金作为一种战略物资，是不能大量用于工艺装饰品行业，上世纪70年代仿金材料的出现解决了这个问题。仿金铜合金是通过调整铜合金中各元素的相对量使其可见光反射谱曲线与纯金的反射谱曲线趋向于一致，从而使得仿金合金色度值(L^*、a^*、b^*)与纯金色度值较为接近，即二者色差ΔE较小。

目前在印刷、涂料行业已存在鳞片状仿金铜合金粉末(楚广,杨天足,楚盛,等.有色金属,2006,58(1):53-55.)，但是鳞片状仿金铜合金粉末不能满足3D打印技术对粉末球形度的要求，球形仿金粉末的研究未见报道。

发明内容

针对以上现有技术存在的缺点和不足之处，本发明的首要目的在于提供一种适用于3D打印的球形仿金合金粉末。

本发明的另一目的在于提供上述适用于3D打印的球形仿金合金粉末的制备方法。

本发明的再一目的在于提供上述球形仿金合金粉末在3D打印中的应用。

本发明目的通过以下技术方案实现：

一种适用于3D打印的球形仿金合金粉末，所述球形仿金合金粉末成分由Cu、Al、Ni、Sn、In和Ce元素组成，各元素的质量分数分别为：Al：5.5～7.5％；Ni：1～1.5％；Sn：0.5～1.5％；In：0.05～0.20％；Ce：0～0.30％；Cu：余量。

进一步地，所述球形仿金合金粉末的粒径为15～53μm。

进一步地，所述球形仿金合金粉末在CIELAB色空间中的色度(L*、a*、b*)与纯金色度(L*＝90.36，a*＝4.2，b*＝36.0)的色差值ΔE介于20～30。

进一步地，所述球形仿金合金粉末中80％的粉末其圆度拟合率达到80～90％；60％的粉末其钝度拟合率达到68～75％；粉末流动性为15～18s/50g；粉末松装密度为4.3～4.4g/cm³；粉末振实密度为4.5～4.7g/cm³；粉末含氧量为80～120ppm。

上述适用于3D打印的球形仿金合金粉末的制备方法，包括如下制备步骤：

(1)按照各元素配比将纯铜块、纯铝块、纯镍块、纯锡锭、纯铟粒和铜-铈中间合金混合熔炼，得到预合金铸锭；

(2)将步骤(1)所得预合金铸锭放入到真空气雾化制粉设备中制粉，筛分，得到适用于3D打印的球形仿金合金粉末。

上述球形仿金合金粉末在3D打印中的应用。

本发明的球形仿金合金粉末及制备方法具有如下优点及有益效果：

(1)本发明通过添加不同元素，得到合金粉末色度接近黄金色度，与纯金色差值ΔE介于20～30。