[发明专利]一种用于3D打印搭接电子束制备涂层的方法

权利要求书

1.一种用于3D打印搭接电子束制备涂层的方法， 其特征在于：将金属或陶瓷粉末,金属/陶瓷粉末通过3D打印以逐层打印在基材表面上,逐层打印由三维模型根据设定层厚进行，接着对基材表面的金属或陶瓷粉末,金属/陶瓷粉末混合成膏状或糊状预热，以形成熔积层，该预热所采用的加热装置包括放置在工作台上的高频振动器和感应加热线圈，高频振动器作用于所述熔积层与所述基材的底部，所述基材围绕设置感应加热线圈以作为预热，预热后用电子束熔化熔积层形成金属/陶瓷复合梯度涂层, 最后该金属/陶瓷复合涂层再通过感应加热线圈进行后热退火处理。

2.根据权利要求1所述的用于3D打印搭接电子束制备涂层的方法， 其特征在于：所述基材表面预先进行打磨，并辅之以丙酮和无水乙醇清洗除去基材表面的油污。

3.根据权利要求1所述的用于3D打印搭接电子束制备涂层的方法， 其特征在于：所述金属或陶瓷粉末,金属/陶瓷粉末需要过150-250目筛后烘干,以高温耐火梯度涂层材料为例包括由内之外依序设置在表面的基底层为100%NiCrAl、过渡层为60%NiCrAl40%Al2O3和面层为100%Al2O3组成。

4.根据权利要求1所述的用于3D打印搭接电子束制备涂层的方法， 其特征在于：所述3D打印前先通过计算机辅助设计（CAD）或计算机动画建模软件建模，再将建成的三维模型“分区”成逐层的截面，打印机通过读取文件中的横截面信息，然后将切片数据导入高频手的控制系统，使得高频手带着装载金属或陶瓷粉末,金属/陶瓷粉末膏状或糊状的3D激光成型铺粉装置在所需成型的部位行走扫描，再将各层截面粘合。

5.根据权利要求1所述的用于3D打印搭接电子束制备涂层的方法， 其特征在于：3D打印时采用激光选区熔化成形设备,利用数据建模得到的切片数据控制数控系统带动功率为130-170W，扫描速度 800-1200 mm/s, 扫描间距0.04-0.08mm,铺粉厚度 20-50μm,光斑直径0.05-0.15mm,氩气100-300ppm, 搭接率10～80μm,成形型态为平行或斜角45度或垂直的光束对含有松香酒精的金属或陶瓷粉末,金属/陶瓷粉末膏状或糊状熔积层如基底层, 过渡层与面层分别扫描加热，使金属或陶瓷粉末,金属/陶瓷粉末成激光选区烧结熔积层。

6.根据权利要求1所述的用于3D打印搭接电子束制备涂层的方法，其特征在于：利用数据建模得到的切片数据控制数控系统带动高能量密度激光选区熔化成形设备的激光束对金属或陶瓷粉末,金属/陶瓷粉末膏状或糊状扫描烧结优化，形成一层金属或陶瓷粉末,金属/陶瓷粉末激光熔积层，其中工艺参数:激光束功率为130-170W，扫描速度 800-1200 mm/s, 扫描间距0.04-0.08mm,铺粉厚度 20-50μm,光斑直径0.05-0.15mm,氩气100-300ppm,搭接率10～80μm,成形型态为平行或斜角45度或垂直；利用数控系统带动金属粉末3D激光选区熔化成形铺粉装置上升一个金属或陶瓷粉末,金属/陶瓷粉末激光熔积层的高度，重复电子束焊覆熔化烧结的过程制备出所需的金属复合梯度涂层成型件。

7.根据权利要求1所述的用于3D打印搭接电子束制备涂层的方法，其特征在于：电子束焊覆的工艺参数如下：的各工艺参数如下：加速电压 25-300kV， 聚焦电流 200-500 mA，电子束流 20-100 mA， 焊接速度 10-50 mm/s， 扫描频率 50-300 Hz， 扫描形状为圆形或方形。

8.根据权利要求1所述的用于3D打印搭接电子束制备涂层的方法，其特征在于：所述金属或陶瓷粉末、金属与陶瓷混合粉末或包覆型粉末。