[发明专利]3D打印高致密度钛-硼化钛的复合材料及其制备方法有效

专利信息
申请号: 201810450626.0 申请日: 2018-05-11
公开(公告)号: CN108620586B 公开(公告)日: 2020-08-07
发明(设计)人: 刘江昊;刘杰;张海军;林良旭;张少伟 申请(专利权)人: 武汉科技大学
主分类号: B22F3/105 分类号: B22F3/105;B33Y10/00;B33Y70/10;B22F1/00;C22C14/00;C22C29/14;C22C32/00
代理公司: 武汉科皓知识产权代理事务所(特殊普通合伙) 42222 代理人: 张火春
地址: 430081 湖北*** 国省代码: 湖北;42
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摘要: 发明涉及一种3D打印高致密度钛‑硼化钛的复合材料及其制备方法。其技术方案是:将45~84wt%的钛粉体和16~55wt%的二硼化钛粉体混合,得原料粉;按原料粉∶玛瑙球的质量比为1∶(1~5)配料,混合得钛与二硼化钛粉体。按每层铺粉厚度将钛与二硼化钛粉体手动铺粉于3D打印设备的基板上,先手动铺粉和手动控制激光扫描3~5层,然后每层自动铺粉和每层自动激光扫描至目标物打印完成,得到钛‑硼化钛的复合材料。再用喷砂机打磨和表面除杂处理,干燥,热处理,得到3D打印高致密度钛‑硼化钛的复合材料。本发明工艺简单、无需模具、无需高温高压制备条件、无需后续减材加工处理;所制制品纯度高、致密度高、力学性能优异、尺寸精确度高。
搜索关键词: 打印 致密 硼化钛 复合材料 及其 制备 方法
【主权项】:
1.3D打印高致密度钛‑硼化钛的复合材料的制备方法,其特征在于所述制备方法的步骤是:步骤一、以45~84wt%的钛粉体和16~55wt%的二硼化钛粉体为原料,混合,得原料粉;再按所述原料粉∶玛瑙球的质量比为1∶(1~5),将所述原料粉和所述玛瑙球置于混碾机中,混合1~6h,即得钛‑二硼化钛粉体;步骤二、按设定的每层铺粉厚度将所述钛‑二硼化钛粉体手动铺粉于3D打印设备的基板上,抽真空至‑0.1MPa,通入流通的氩气;再通过计算机内的HUST 3DP软件,选择已设计的三维模型,然后开启3D打印设备中的激光器,手动控制第一层激光扫描,第一层激光扫描2~5次,每次激光扫描的时间间隔为5~15s;按第一层手动铺粉和第一层手动控制激光扫描的方式手动打印3~5层;步骤三、手动打印结束后,通过所述HUST 3DP软件,直接进行每层自动铺粉和进行每层自动激光扫描至打印完成,得到钛‑硼化钛的复合材料;其中:每层自动激光扫描3~5次,每次激光扫描的时间间隔为5~10s;步骤四、将所述钛‑硼化钛的复合材料用喷砂机打磨和表面除杂处理,在真空干燥箱内于30~120℃条件下干燥6~24h,在真空管式炉中于200~600℃条件下保温1~4h,得到3D打印高致密度钛‑硼化钛的复合材料;所述3D打印设备采用的技术参数是:每层铺粉厚度为30~150μm,激光功率为100~500W,扫描速率为100~800mm/s,扫描间距为20~180μm,扫描延时为3~30s,送粉系数为2~6,扫描策略为简单栅格或分组扫描。
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