[发明专利]一种3D打印用球形铝合金粉末的制备方法

摘要

一种3D打印用球形铝合金粉末的制备方法，属于3D打印技术领域。包括将铝合金加工成棒料，直径为35～70mm；将棒料安装在送料装置上，进行抽真空处理并充入氩气保护气体；加热棒料，尖端金属熔化温度超过铝合金熔点5～30℃后打开风机进行雾化；金属液流在高速气体的冲击作用下形成球形铝合金粉末。优点在于，制备出的铝合金粉末粒度细小、均匀，流动性好、氧含量低，有效节约制造成本。

主权项

1.一种3D打印用球形铝合金粉末的制备方法，其特征在于，具体步骤及参数如下：1)将铝合金加工成棒料，棒料直径为35～70mm，在距离棒料顶端10mm处加工出3～10mm宽的凹槽，便于安装到送料装置上；棒料末端加工成圆锥状，锥度为60～120°；2)将洁净的铝合金棒料安装在连续送料装置上，调节卡具上的螺钉，保证棒料具有良好的垂直度；依次打开机械泵和罗茨泵，对装料室、熔炼室、雾化室进行抽真空处理，充入氩气保护气体，调节熔炼室压力为0～0.50MPa，装料室与熔炼室的压差为0.001～0.05MPa；3)启动送料装置，将铝合金棒料送递至熔炼室，下降速度为1～5mm/s，自转速度为100～500r/s；电极感应线圈的锥度为40～60°，管径为10～15mm，管间距为20～30mm，线圈最大中心距为100～150mm，待棒料传送至线圈中部时，棒料停止下降；启动加热电源，调节功率至10～30KW；加热棒料，待尖端金属熔化，温度超过铝合金熔点5～30℃后打开风机，使熔化金属在风机吸力作用下形成连续、稳定的液流，并将送料装置的下降速度调节至0.005～0.08mm/s，自转速度调节至100～500r/s，加热功率调节至15～40kw；4)采用拉瓦尔环缝式紧耦合喷嘴对合金液流进行雾化，中心距为10～40mm，出气口汇聚角度为10～40°，喷嘴喷出总压力为1～6MPa，气体流量为800～2000m3/h，金属液流在高速气体的冲击作用下形成球形铝合金粉末；5)冷却后的铝合金粉末汇集至二级旋风分离收粉装置中，在高纯氩气气氛下筛分，不同粒径等级的粉末进行惰性气体保护封装；铝合金粉末的粒度为0～53μm，氧含量为500～1300ppm，细粉收得率最高达25％，满足航空航天3D打印关键零部件的使用要求。