[发明专利]一种金属基复合材料粉末的三维印刷快速成型方法

权利要求书

1.一种金属基复合材料粉末的三维印刷快速成型方法,其特征在于：包括以下步骤：

A、配制用于三维打印的打印粉末；

B、采用两次铺粉的方法进行铺粉；

C、在刚才铺好的粉末上，通过逐行扫描的方式，按需喷射出相配的粘接剂；

D、打印层完成铺粉、喷胶后，采用UV灯扫描照射进行初步固化，初步固化后进一步固化；

E、将固化的试样放入到马沸炉中进行高温处理。

2.根据权利要求1所述的一种金属基复合材料粉末的三维印刷快速成型方法,其特征在于：根据步骤A三维打印的打印粉末中包含AlSi10Mg粉末80μm74vol.％，SiC粉末5μm26vol.％，将两种粉末初步混合以后，采用高能球磨机进行球磨。

3.根据权利要求1所述的一种金属基复合材料粉末的三维印刷快速成型方法,其特征在于：根据步骤B将传统的单次“逆转辊”变成连续采用两次“逆转辊”铺粉来完成一层粉末的铺制，最终铺制的粉末层层厚为250μm，最小层厚由所选粉末的最大粒径决定，最小层厚不小于粉末最大粒径的3倍。

4.根据权利要求1所述的一种金属基复合材料粉末的三维印刷快速成型方法,其特征在于：根据步骤B两次铺粉法铺制一层厚度为250μm的粉末层包含以下步骤：

a、用辊筒将一定量的粉末从储粉腔推到成型腔前面，粉床下降层厚250μm加上额外层厚70μm的距离，在成型腔中留出铺粉空间；

b、进行第一次“逆转辊”铺粉操作，辊筒边旋转、边振动、边向前滚动，将厚度为250+70μm的临时粉末层均匀地摊开在成型腔表面，辊筒角速度为1.5rev/s，辊筒水平速度为75mm/s，施加振动可有效提高粉床的致密度；

c、第一次“逆转辊”铺粉完成后，将粉床上升，粉床上升的高度为额外层厚70μm；

d、进行第二次“逆转辊”铺粉操作，辊筒边旋转、边向后滚动，推抹掉第一轮铺粉特意留下的高度为70μm的额外粉层，最终在粉床表面留下所需厚度为250μm的均匀分布的粉末层；

e、第二次辊粉过程中无需振动，且辊筒旋转方向与第一次辊粉相反。所得到的粉末平面比第一次更加平整光滑，因为没有施加振动且所辊的粉相对于第一次更加均匀一致。

5.根据权利要求1所述的一种金属基复合材料粉末的三维印刷快速成型方法,其特征在于：根据步骤C粘结剂包括UV胶96％、增流剂PVP2.5％、保湿剂丙三醇0.9％、对苯二酚0.6％，喷射液滴直径为12μm，喷射速度为5m/s，喷射频率为5k Hz。

6.根据权利要求1所述的一种金属基复合材料粉末的三维印刷快速成型方法,其特征在于：根据步骤D每一个打印层完成铺粉、喷胶后，采用UV灯扫描照射打印层，使粘结剂得到初步固化，光照强度为1500-1700mw.cm²，每一层粉末光固化时，选择较快的UV灯扫描速度，光照时间控制在15s-16s，本成型使用的3D打印设备的喷头采用压电式喷射原理。

7.根据权利要求1所述的一种金属基复合材料粉末的三维印刷快速成型方法,其特征在于：根据步骤D将埋覆在粉末床中的打印初坯连同基板一起端出，放入加热炉中加热到80℃，保温10min，使打印初坯中的粘结剂进一步固化，热固化后从粉堆中将打印坯取出，去除其中未打印部位及表面的粉末。

8.根据权利要求1所述的一种金属基复合材料粉末的三维印刷快速成型方法,其特征在于：根据步骤E

a、将温度上升到250℃，保温45min，进行去胶处理，使已固化的粘结剂UV胶受热完全分解并挥发，留下AlSi10Mg基材粉体材料；

b、然后，先快速升至1200℃，再缓速升温至1600℃，然后保温2～3h进行最后阶段的烧结处理；

c、保温完后，先缓慢降温至700℃，再随炉冷却至室温。