[发明专利]一种3D打印-冷等静压制备钛合金多级齿轮的方法

摘要

一种3D打印‑冷等静压制备钛合金多级齿轮的方法。先利用光固化打印机或熔融沉积成型(FDM)3D打印机打印出实体模具再制备空腔模具或直接打印出空腔模具，然后将钛合金粉装填在空腔模具中，经一定压力和保压时间的冷等静压成型制得密度均匀的生坯，最后经脱模、真空烧结和精加工制得所需的钛合金多级齿轮。该方法的优点是：选择了性能优异的钛合金粉作为生产多级齿轮的原料，且结合了3D打印技术在成形上的优势和粉末冶金冷等静压技术、烧结技术在性能上的优势，可制备尺寸精度高的钛合金多级齿轮，通过控氧、不添加有机物粘结剂成型，制备的多级齿轮杂质含量少、无组织偏析、性能优异，且本工艺耗时短、效率高、成本低，具有广泛的社会意义和经济效益。

主权项

1.一种3D打印‑冷等静压制备钛合金多级齿轮的方法，其特征在于先利用3D打印技术制备多级齿轮的空腔模具，然后选择合适的钛合金粉装填在模具中并封装，经过冷等静压、烧结和精加工制备所需的钛合金多级齿轮，其具体工艺流程如下：3D打印制备空腔模具→装粉和封装→冷等静压→烧结→精加工；所述制备空腔模的方法如下：(1)利用三维画图软件，画出所需的多级齿轮的零件图，再把零件图的格式转变为3D打印机所能识别的文件格式，或通过三维扫描仪扫描现有的多级齿轮获得零件的x‑y‑z参数，输入3D打印机中，并根据零件的最终尺寸，考虑冷等静压和烧结后的收缩比例，按一定的比例放大三维尺寸，对于钛合金粉末，需放大至要求尺寸的1.3～1.5倍，最后通过3D打印机直接打印光敏树脂材质的实体模具；(2)在上述实体模具的基础上再制备空腔模具，操作如下：1)用酒精抛光光固化打印机打印的光敏树脂材料，提高打印实体的表面精度，这样才能制备精度高的模具；2)选好合适的装料口，固定打印的三维实体，涂刷硅胶可固化材料制备1～6mm厚的弹性模具作为内层模具；3)在弹性模具外浇注强度较高且容易脱模的材料作为外层模具，保持形状。