[发明专利]一种金属陶瓷复合材料的3D打印方法

说明书

本发明涉及3D打印成型技术领域，提供一种金属陶瓷复合材料的3D打印方法，旨在解决金属材料加陶瓷材料由于材料本身特性，很难通过同一种3D打印工艺完成打印的问题，包括以下步骤：S1、将金属粉末和陶瓷粉末分别进行球磨，并筛分收集得到粒径小于60微米的金属微粉料a和粒径小于45微米的陶瓷微粉料b；S2、将金属微粉料a和陶瓷微粉料b混合得到粉末A，对粉末A按照1:1.6的比例加入光敏树脂并混合均匀形成打印浆料B；S3、将打印浆料B送入光固化3D打印设备的原料仓内，输入设定好的打印件模型，光固化3D打印设备启动打印，先形成打印件的生胚C。本发明尤其适用于金属陶瓷复合材料的3D打印，具有较高的社会使用价值和应用前景。

技术领域

本发明涉及3D打印成型技术领域，具体涉及一种金属陶瓷复合材料的3D打印方法。

背景技术

3D打印是新型的工件加工制造技术，其特点是在制造过程中采用从无到有的顺序增材制造，与传统的制造方法相比，增材制造的3D打印技术可在没有传统模具和夹具的情况下，快速制造出任意复杂而又具有一定功能的三维实体，具有更高的灵活性和使用性。

3D打印技术来成型制备工件具有成型速度快，性能好，精度高，能成型复杂结构产品的优点，被人们所接受并在各个领域得到应用。现有3D打印技术中，陶瓷打印一般通过陶瓷粉末与光敏树脂制备浆料，采用光固化成型方式打印陶瓷零件，但是金属材料加陶瓷材料由于材料本身特性，很难通过同一种3D打印工艺完成打印。为此，我们提出了一种金属陶瓷复合材料的3D打印方法。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种金属陶瓷复合材料的3D打印方法，克服了现有技术的不足，设计合理，结构紧凑，旨在解决金属材料加陶瓷材料由于材料本身特性，很难通过同一种3D打印工艺完成打印的问题。

(二)技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：

一种金属陶瓷复合材料的3D打印方法，包括以下步骤：

S1、将金属粉末和陶瓷粉末分别进行球磨，并筛分收集得到粒径小于60微米的金属微粉料a和粒径小于45微米的陶瓷微粉料b；

S2、将金属微粉料a和陶瓷微粉料b混合得到粉末A，对粉末A按照1:1.6的比例加入光敏树脂并混合均匀形成打印浆料B；

S3、将打印浆料B送入光固化3D打印设备的原料仓内，输入设定好的打印件模型，光固化3D打印设备启动打印，先形成打印件的生胚C；

S4、成型的打印件生胚C取出并送入烧结炉内，脱脂烧结，高温蒸发生胚中的光敏树脂材料，打印件成型。

优选的，所述金属粉末为Ni、Co、Cr、Fe和Mo中的一种或多种。

优选的，所述陶瓷粉末为WC、Cr3C2、TiC和WB中的一种或多种。

优选的，所述步骤S2中，按重量份计，粉末A中金属微粉料a和陶瓷微粉料b的比例为60～70：30～40。

优选的，所述步骤S2中，光敏树脂由14～18％齐聚物、50～60％的光引发剂和22～36％的稀释剂配制而成。

优选的，所述步骤S4中，打印件生胚C在烧结炉内的烧结温度为1060～1200℃，烧结时间为1h。

优选的，所述步骤S4中，打印件生胚C烧结时，烧结炉通过抽真空装置将炉内压力降至11～6kPa。

优选的，所述步骤S3中，光固化3D打印设备包括机体机架、设置在机体机架下部的原料仓和设置在机体机架上部的打印仓，打印仓的前壁上安装有用于取出打印件生胚C的打印仓门；