[发明专利]采用3D打印方式制备多孔金属泡沫的方法及打印设备

摘要

本发明涉及金属泡沫（又称泡沫金属、金属海绵、多孔金属）的制备技术领域，尤其涉及一种采用3D打印方式制备多孔金属泡沫的方法及3D打印设备。所述方法包括步骤S1，均匀混合金属粉末、粘合剂和填充剂，得到适合3D打印的原料；S2，绘制产品的三维立体结构图，得到轮廓数据，并进行填充处理，生成扫描路径；S3，开启3D打印设备进行加工，得到设计的产品。原料中包括金属粉末和粘合剂，在铺设烧结过程中粘结剂发生气化、升华、固溶或分解，通过金属粉末的颗粒大小、粘合剂的种类及用量、粘合剂‑金属的相互作用得到不同平均孔隙尺寸的多孔金属泡沫。能够制备任意形状和尺寸的金属泡沫，加工方法简单、成本低、孔隙尺寸和孔隙率可控（可达到纳米级别）优势，广泛适用于各种金属及合金材料。

主权项

一种采用3D打印方式制备多孔金属泡沫的方法，其特征在于，包括以下步骤：S1，均匀混合金属粉末和粘合剂，得到适合3D打印的原料粉末或膏体；S2，绘制产品的三维立体结构图，得到轮廓数据，并进行填充处理，生成扫描路径；S3，开启3D打印设备进行加工，得到设计的三维立体结构产品；其中，在步骤S3中，采用一次成型加工，铺设所需原料，加工热源根据整体扫描路径对原料进行烧结加工，得到设计的三维立体结构的产品；或者采用逐点加工方式，铺设原料，加工热源根据扫描路径逐点对原料进行烧结加工，得到设计的三维立体结构的产品；又或者采用逐线加工方式，铺设原料，加工热源根据扫描路径逐线对原料进行烧结加工，得到设计的三维立体结构的产品；又或者采用逐层加工方式，首先铺设一层均匀厚度的原料，加工热源根据分层扫描路径对原料进行烧结，得到单层多孔金属泡沫，重复进行铺设烧结步骤，最后得到设计的三维立体结构的产品；在步骤S1之前，还包括步骤SO.1：选择金属粉末颗粒尺寸的步骤，金属粉末颗粒半径R通过以下关系式计算得出，Y＝ARn+B，其中A、B、n为常数，Y为金属泡沫的孔隙率。