[发明专利]金属-陶瓷多维度功能梯度结构件的激光近净成形方法

摘要

本发明公布了金属-陶瓷多维度功能梯度结构件的激光近净成形方法，利用激光快速成形系统以组分配比变化的金属、陶瓷粉末为原料直接成形多维度功能梯度结构件，具体步骤是：将两种或两种以上的金属粉末与陶瓷粉末烘干后分别放入送粉器不同的粉筒中，以惰性气体作为送粉和保护气体，通过数控程序控制激光加工头的移动轨迹、移动速度以及送粉器各粉筒的实时送粉量，可以在基板水平面内及垂直面内实现梯度变化，从而在整个空间内达到复杂多维的梯度变化。本发明一方面提供了一种金属-陶瓷多维度功能梯度结构件的直接成形方法，另一方面该方法适用于各种高熔点材料的熔化凝固成形，扩大了功能梯度材料设计的选择范围。

主权项

金属‑陶瓷多维度功能梯度结构件的激光近净成形方法，其特征在于该方法包括以下步骤：A、将直径为20~90μm的近球形金属及陶瓷粉末干燥处理后分别放入送粉器不同的粉筒中；B、调整激光加工头使粉末流焦点位于成形基板表面，并使粉末流焦点与激光光束焦点重合；C、设置成形参数：激光功率密度调整范围为104 ~106 W/cm2，扫描速度调整范围为200~800mm/min，送粉量调整范围为1.0~3.5g/min，保证金属粉末及陶瓷粉末均能处于熔化状态；D、打开惰性气体，先后启动送粉器和激光器对金属‑陶瓷复合粉末进行成形加工，通过实时控制不同粉筒的送粉量，实现空间多维度功能梯度的变化；E、成形过程中保持各种材料总的送粉体积不变。