[发明专利]多材料微小制件的制造方法

摘要

本发明公开了一种多材料微小制件的制造方法，包括下述步骤：将金属基材料装入坩埚密封并熔融待用，将多材料粉体分别装入粉末供给装置的容器中，密封真空腔，启动喷射环境测控系统、射流喷射控制系统、熔滴/粉末联合沉积控制系统，使坩埚喷射压力维持在40KPa，加充电电压以及偏转电压，使均匀金属熔滴流按照设计进行偏转沉积；控制喷嘴将粉末喷射到熔滴堆积过程形成的“熔池”中，同时依靠熔滴堆积产生的热量以及熔融的金属液体的表面张力与金属熔滴进行互溶或者将粉末直接嵌入熔融状态的金属中；在无氧环境下冷却制件。由于采用了多个控制系统同时控制熔滴和至少两种不同的粉末，可成形具有复杂材料分布或材料成份的多材料微小制件的低成本制造。

主权项

1、一种多材料微小制件的制造方法，其特征在于包括下述步骤：1)将金属材料装入坩埚密封并熔融待用，将多材料粉体分别装入粉末供给装置的容器中，调试粉末供给装置，使粉末喷嘴处充满粉末，整个制备过程在真空腔中进行；2)密封真空腔，启动喷射环境测控系统进行腔内气体除氧，经过2～4小时的除氧处理，将真空腔内的氧含量降低到10PPM以下；3)启动射流喷射控制系统，使坩埚喷射压力维持在40KPa，保证射流稳定，加上充电电压以及偏转电压，通过高速CCD摄像机观测熔滴流的形态，调整激振信号得到均匀熔滴流，使均匀金属熔滴流按照设计进行偏转沉积；4)启动熔滴/粉末联合沉积控制系统，控制喷嘴将粉末喷射到熔滴堆积过程形成的“熔池”中，同时依靠熔滴堆积产生的热量以及熔融的金属液体的表面张力与金属熔滴进行互溶或者将粉末直接嵌入熔融状态的金属中；5)在需要进行支撑的地方采用受热气化的粉末与金属熔滴进行联合喷射，形成泡沫状的金属支撑结构，成形完成以后，在无氧环境下将制件冷却，泡沫状的金属支撑结构由机械的方法去除，即得到多材料微小制件。