[发明专利]一种用于3D打印搭接电子束制备涂层的方法

说明书

本发明涉及一种用于3D打印搭接电子束制备涂层的方法，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处理。本发明极大地缩短产品的研制周期，提高生产率和降低生产成本。

技术领域：

本发明涉及一种用于3D打印搭接电子束制备涂层的方法。

背景技术：

激光3D打印技术是近二十年来制造技术的一项重大突破，其对制造业的影响力可以与二十世纪中期的数控机床相比。激光3D打印技术可直接快速制造复杂的功能零部件，在材料选择、设计自由度以及产品研发等方面具有很大的竞争优势，并能大大缩短加工周期，大幅减少制造准备和数据转换的时间，相对于传统的材料切削成形，该技术所代表的增材制造方式是一种重大的创新。3D打印制造技术是一种近净成形技术，其打印成形件的规格尺寸与最终产品非常接近，与传统的金属材料结构件变形制备技术相比，增材制造（3D 打印）技术是一种具有自身特点的新兴制造技术。与传统的“去除”式的切削加工方式不同，该技术以“生长”式的理念进行逐层沉积，极大地提升了原材料的利用率。同时由于避免了大量模具的设计和加工过程，极大地缩短了构件的制备周期。与传统的变形工艺相比，3D打印技术省去了模具设计和制造过程，也不需要大型的热加工设备和长时间的加热、热变形过程，具有较短的生产周期。解决了现有技术中成型精度低、粉末利用率低的问题，且避免了常规需要较多辅助粉末、尺寸受限的问题。

相关专利的如下：公开号：CN 107225245 A；专利名：金属粉末3D激光成型铺粉装置及成型方法；及申请号：CN 201811514812.2；专利名：一种预置层和超声相结合的提高涂层结合力方法和申请号：CN201210097330.8；专利名：以挤压法预置粉末进行激光熔覆得到复合涂层的方法；CN201910476904.4；专利名：一种硬质合金-金刚石复合材料及其制备方法; CN 109396441 A；专利名：一种电子束焊接激光选区熔化成形零件的热处理方法; CN109295343 A；专利名：一种钛合金齿轮及其制备方法;上述专利文献里现有的复合涂层的制备方法、复合涂层在外载或热应力的作用下，容易涂层的剥落，涂层剥落、鼓泡或开裂等现象，成型精度不高的问题，无形之中增加成本。

发明内容:

本发明要解决的技术问题在于针对上述现有技术中存在的不足，提供一种用于3D打印搭接电子束制备涂层的方法，该用于3D打印搭接电子束制备涂层的方法有利于提高金属或陶瓷粉末,金属/陶瓷粉末利用率，并具有好的成型精度。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

本发明用于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，高频振动器的工艺参数如下工作频率范围为20～150Hz， 振动时间20-50s，振幅0.5-1mm,最大输出功率为2kW;所述基材围绕设置感应加热线圈以作为预热，感应加热线圈设置参数如下: 输入电压： 100-420V， 输出功率：50-100kW，升温速率10-50℃/min，基体预热温度200-400℃, 后热温度500-650℃, 感应频率：20-50 kHz;预热后用电子束熔化熔积层形成金属/陶瓷复合涂层, 最后该金属/陶瓷复合梯度涂层再通过感应加热线圈进行后热处理。

进一步，上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。