[发明专利]激光增材快速成型烧结热等静压制备稀土永磁体的方法

摘要

一种激光增材快速成型烧结热等静压制备稀土永磁体的方法，属于材料技术领域，按以下步骤进行：（1）准备Nd/Pr/Dy-Fe-B微粉；（2）在3D打印设备的控制计算机上编制好程序；（3）将基板安装到工作台上，并调节激光功率，控制光斑大小；（4）用高压氮气或氩气将Nd/Pr/Dy-Fe-B微粉吹入送料管道中，调节输送量；（5）将Nd/Pr/Dy-Fe-B微粉喷到基板上，通过电磁铁施加磁场，将激光辐照到基板上的Nd/Pr/Dy-Fe-B微粉上；按程序依次扫描烧结，获得磁体粗坯；（6）将磁体粗坯进行热等静压烧结。本发明的方法获得的产品可经过抛光后去掉粗糙表面和氧化皮等表面缺陷后，可直接使用，无需切片、打磨、线切割等后加工工序。

主权项

一种激光增材快速成型烧结热等静压制备稀土永磁体的方法，其特征在于按以下步骤进行：（1）准备粒度在3~200μm的Nd/Pr/Dy‑Fe‑B微粉作为原料；（2）根据产品形状、尺寸和磁体取向要求，在3D打印设备的控制计算机上编制好程序，通过输入产品的各种尺寸数据，获得产品的3D模型；（3）将基板安装到3D打印设备的数控机床的工作台上，打开3D打印设备的激光辐照开关，并调节激光功率，控制光斑大小； （4）将Nd/Pr/Dy‑Fe‑B微粉放入3D打印设备的储粉罐内，打开送粉开关，利用高压氮气或氩气将Nd/Pr/Dy‑Fe‑B微粉吹入送料管道中，通过调节气体的压力控制Nd/Pr/Dy‑Fe‑B微粉的输送量； （5）通过3D打印设备的喷嘴将Nd/Pr/Dy‑Fe‑B微粉喷到基板上，此时基板通过电磁铁施加垂直于基板的强度为0.5~2T的磁场，Nd/Pr/Dy‑Fe‑B微粉喷射到基板上会立即取向排列；在喷Nd/Pr/Dy‑Fe‑B微粉的同时，通过激光头将激光辐照到基板上的Nd/Pr/Dy‑Fe‑B微粉上，Nd/Pr/Dy‑Fe‑B微粉被加热形成熔池，使被辐照位置上光斑大小的微粉区域烧结；在一个位置烧结完成后，喷嘴和激光头在X轴方向移动到下一位置重复上述步骤，通过逐点扫描在X轴方向获得一条烧结线；随后激光头和喷嘴依据计算机程序沿Y轴移动设定距离，再沿X轴方向线按上述方式获得下一条烧结线，这样在X、Y方向扫描烧结出的第一层切面；然后喷嘴和激光头沿Z轴上升到设定距离重复上述步骤，扫描烧结出的第二层切面，依次按上述方式扫描烧结，最终获得三维烧结体作为磁体粗坯； （6）将磁体粗坯放入热等静压机中进行热等静压，温度为800~1200℃，压力为50~200 MPa，时间为5~180min，氮气或氩气作为等静压介质；等静压完成后获得RE‑Fe‑B稀土永磁体。