[发明专利]一种3D打印碳化硼/铝复合材料异形零件的制备方法

摘要

本发明涉及一种碳化硼/铝复合材料异形零件的制备方法，其技术方案为利用3D打印技术将碳化硼粉末直接成型，然后经过等静压、烧结、熔渗后处理等工序，制成最终零件。本发明方法不需要模具，可制造各种形状的碳化硼/铝零件，在小批量制造、特种零件制造上有独特的优越性。本方法制备的碳化硼/铝异形零件结合紧密，碳化硼含量高，工艺稳定可靠，为制备该类零件提供了一种高效率的制备方法。

主权项

一种3D打印碳化硼/铝复合材料异形零件的制备方法，其特征在于包括以下步骤：步骤一，将颗粒度为150～300目的碳化硼粉末在空气中煅烧30～60min，煅烧温度为500～600℃；步骤二，将聚甲基丙烯酸甲酯加入到足量的丙酮中，得到聚甲基丙烯酸甲酯‑丙酮溶液；步骤三，将所述B4C粉末导入聚甲基丙烯酸甲酯‑丙酮溶液中，在球磨机中球磨6～10h，得到混合浆料，混合浆料在离心雾化干燥系统中进行雾化制粒，得到包覆粉末，包覆粉末中B4C与PMMA的质量分数比为85/15；步骤四，采用居于激光选择性烧结的3D打印技术将所述包覆粉末制成粗坯，激光烧结规程为：CO2激光，功率为7～10W，激光扫描的能量密度为0.1～0.15J/mm2；步骤五，将所述的粗坯进行冷等静压，冷等静压操作规程为：升压速度2～5MPa/s，升至250MPa，保压1min，得到压坯；步骤六，将压坯进行烧结处理得到烧结坯，烧结操作规程为：在真空环境中将压坯升温至400℃保温1h，而后再升温至1600℃保温1h，升温速度为5～10℃/min；步骤七，将镁(Mg)质量分数为6～20％的Al‑Mg合金熔化后，再把烧结坯浸入到合金熔体中10～30s，取出坯体，去除表面多余的残留Al合金，得到B4C/Al复合材料构件。