[发明专利]一种采用3D打印方法实现铜基合金与模具钢合金连接的方法

说明书

一种采用3D打印方法实现铜基合金与模具钢合金连接的方法，属于3D打印技术领域。该方法首先通过铸造、机械加工等传统技术加工出符合条件的待连接铜基合金基座；采用等离子喷涂方法在铜基合金基座的待打印表面喷涂一层纯镍，并进行烧结、打磨处理，使基座待打印表面平整；然后通过3D技术在已处理好的基座上进行3D打印，打印材料为模具钢合金粉末；打印完成后，将连接着基板的打印件取出，进行热处理，得到成品。这种方法可以将铜基合金良好的导热性与模具钢合金良好的机械性能结合，有效提高随形冷却模具的生产效率和使用寿命，具有重要的社会经济效益。

技术领域

本发明属于3D打印技术领域，具体涉及一种采用3D打印方法实现铜基合金与模具钢合金连接的方法。

背景技术

注塑模具冷却系统影响着成型制品的质量和生产效率，传统的冷却系统难以实现模具的均匀冷却，成型制品容易出现翘曲、收缩不均等缺陷。随行冷却模具的冷却水路是依据制品外形变化的，可以实现制品各部分均匀冷却，显著改善制品的品质，减少冷却时间，具有很强的实用性，但是传统加工方法并不适用于加工随行冷却水路。选区激光融化（SLM）作为增材制造的一种，成形自由度高，制备的金属零件致密度高、强度大、表面粗糙度低、并能减少前期投资资本和节省制造时间，为注塑模具的制造带来了革命性的发展。

铜基合金具有良好的机械性能、高传热性、非磁性，通常用来制造注塑模和塑料磁体模中的型腔和型芯，在模具行业广泛应用，但因为铜基合金的3D打印技术尚未成熟且铜基合金的力学性能无法满足实际生产要求，使用该合金制造随形冷却模具目前无法实现。MS1模具钢合金作为马氏体时效钢的一种，具有强度高、韧性好、焊接性能好及良好的冷热加工性能这几大特点，是3D打印专用的马氏体时效钢粉末，在国外的研究中，用选区激光熔化方法成形马氏体时效钢制作随形冷却注塑模具，成为了选区激光熔化马氏体时效钢的主要应用方式。但是MS1模具钢合金存在成本较高的问题。

发明内容

本发明的目的是为了解决目前采用铜基合金不能很好的制造出随性冷却模具及采用MS1模具钢合金制造随性冷却模具成本较高的问题，提供一种采用3D打印方法实现铜基合金与模具钢合金连接的方法，该方法可实现无缝连接且连接界面具有良好的力学性能，且制造出的随形冷却模具能够用于实际生产。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案如下：

一种采用3D打印方法实现铜基合金与模具钢合金连接的方法，所述方法步骤如下：

步骤一：根据实际需要制作出铜基合金基座，需确保所述基座上将要与模具钢相连接的各表面处在同一平面，采用热喷涂技术在基座将要与模具钢连接的表面上镀一层镍；所述的铜基合金基座采用传统机械加工或铸造技术加工即可；

步骤二：对镀镍面表面进行烧结处理；

步骤三：利用3D打印技术，根据实际需要在基座上打印出不同形状要求的打印件；

步骤四：对制作出来的零件进行热处理即可。

本发明相对于现有技术的有益效果为：本发明能得到由铜基合金和MS1模具钢合金连接而成的随形冷却模具，将铜基合金高的传热性与MS1模具钢合金良好的机械性能结合起来，很好的提高了随形冷却模具的生产效率和使用寿命，具有很高的社会经济效益，对制备新型高端模具具有重要意义。

附图说明

图1为实施例1的铜基合金与MS1模具钢连接界面处的电镜图；

图2为实施例2的铜基合金与MS1模具钢连接界面处的电镜图；

图3为实施例3的铜基合金与MS1模具钢连接界面处的电镜图；

图4为实施例4的铜基合金与MS1模具钢连接界面处的电镜图。

具体实施方式