[发明专利]一种难熔合金的低温3D打印成形方法

说明书

本发明公开一种难熔合金的低温3D打印成形方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，将两种或两种以上金属粉末按一定的比例混合后得到混合金属粉末；步骤2，将步骤1获得的混合金属粉末与特定配方的粘接剂按一定比例均匀混合后制备喂料；步骤3，将步骤2获得的喂料装入桌面熔融挤出打印机进行3D打印，获得坯体；步骤4，将步骤3获得的坯体进行两步脱脂，即首先进行溶液脱脂，然后进行热脱脂；步骤5，将步骤4获得的脱脂后的坯体，在一定的气氛下进行烧结，获得最终样品。该方法实现难熔金属制品的无模具3D打印自由成形，使3D打印成形后零件力学性能的显著提升。

技术领域

本发明属于复合材料的增材制造技术领域，具体涉及一种难熔合金的低温3D打印成形方法。

背景技术

难熔合金如钨铜合金、钨镍合金、钨钛合金、钼铜合金、钼钨合金等，广泛应用于军用耐高温材料、高压开关用电工合金、电加工电极、微电子材料，做为零部件和元器件广泛应用于航天、航空、电子、电力、冶金、机械、体育器材等行业。随着以上领域技术的不断进步和发展，钨铜合金的性能目前面临更为严苛的使用要求。而且，目前的商用难熔合金大多采用粉末冶金工艺，如模具冷压成坯后进行热压烧结、熔渗等而制备得到，存在生产率低，热压炉价格昂贵，需要模具，难以大规模生产，后续机加工成本高且流程长等缺点。

发明内容

本发明的目的是提供一种难熔合金的低温3D打印成形方法，实现难熔金属制品的无模具3D打印自由成形，使3D打印成形后零件力学性能的显著提升。

本发明所采用的技术方案是，一种难熔合金的低温3D打印成形方法，包括以下步骤：

步骤1，金属粉末的均匀混合

将两种或两种以上金属粉末按一定的比例混合后得到混合金属粉末；

步骤2，喂料的制备

将步骤1获得的混合金属粉末与特定配方的粘接剂按一定比例均匀混合后制备喂料；

步骤3，坯体的3D打印成形

将步骤2获得的喂料装入桌面熔融挤出打印机进行3D打印，获得坯体；

步骤4，坯体的两步脱脂

将步骤3获得的坯体进行两步脱脂，即首先进行溶液脱脂，然后进行热脱脂；

步骤5，烧结

将步骤4获得的脱脂后的坯体，在一定的气氛下进行烧结，获得最终样品。

本发明的特征还在于，

步骤1中，所述混合金属粉末由金属钨、钼、铌、钽、钛、铁、钴、铜、镍中的两种或两种以上任意配比组成，混合方法通过混料机或球磨机的混合获得。

步骤2中，粘接剂按照质量百分比由以下原料组成：10wt.％～95wt.％的半精炼石蜡、1wt.％～50wt.％的高密度聚乙烯、1wt.％～50wt.％的硬脂酸、1wt.％～50wt.％的聚乙烯醋酸乙烯酯，以上组分质量百分比之和为100％；混合粉末与粘接剂的质量比为1:99～99.9:0.1。

步骤3中，具体打印成形参数为：基板材质：玻璃、工程塑料或金属板凳；基板温度5℃～300℃，喷嘴直径0.001mm～10mm，喷嘴温度5℃～400℃。