[發明專利]SLM成型鋼模具毛坯件的后處理方法及SLM成型鋼模具的制備方法

有效

• 申請號: 201710125128.4
• 申請日: 2017-03-03
• 公開（公告）號: CN106623934B
• 公開（公告）日: 2019-11-05
• 發明（設計）人: 王浩;袁劍;南威;李喜露;高云峰
• 申請（專利權）人: 大族激光科技產業集團股份有限公司
• 主分類號: B22F3/105
• 分類號: B22F3/105;B22F3/24;B22F3/15;B33Y10/00
• 代理公司: 廣州華進聯合專利商標代理有限公司 44224
• 代理人: 生啟

本發明涉及一種SLM成型鋼模具毛坯件的后處理方法及SLM成型鋼模具的制備方法。一種SLM成型鋼模具毛坯件的后處理方法，包括以下步驟：在真空環境或保護性氣體氛圍下，將SLM成型鋼模具毛坯件在5h～7h內升溫至450℃～550℃，再在450℃～550℃下保溫6h～12h，再自然冷卻至室溫；在保護氣體氛圍下，對SLM成型鋼模具毛坯件進行熱等靜壓處理，熱等靜壓處理具體為在6h～8h內升溫升壓至溫度為1000℃～2000℃，壓強為170MPa～230MPa，并保溫保壓6h～8h，之后降溫降壓至室溫室壓。上述SLM成型鋼模具毛坯件的后處理方法及SLM成型鋼模具的制備方法，通過合理的溫度控制和壓力控制能有效消除SLM成型鋼模具的內應力積累，增強表面硬度，并提高SLM成型鋼模具的致密性和力學性能。

技術領域

本發明涉及材料后處理方法，特別是涉及SLM成型鋼模具毛坯件的后處理方法及SLM成型鋼模具的制備方法。

背景技術

金屬3D打印技術在模具成型行業的應用越來越廣泛，尤其是選擇性激光熔融技術(SLM)被廣泛應用于鋼模具的成型。該方法成型的模具通過內部有效的冷卻流道，能有效降低傳統模具冷卻效果不好部位的冷卻時間，從而縮短模具注塑周期，同時優化注塑件的冷卻溫度分布并提高其表面質量。

不過對于普通注塑而言，通過SLM技術打印成型模具的硬度(HRC35左右)不能滿足其大部分應用需求，同時在少數情況下成型模具的致密性不能滿足其使用需求，使用這種模具進行生產將嚴重影響注塑產品品質及模具的使用壽命，同時可能出現滲水現象，需要對模具胚件采取合理的后處理措施。

發明內容

基于此，有必要針對SLM成型鋼模具硬度和致密性不夠的問題，提供一種SLM成型鋼模具毛坯件的后處理方法及SLM成型鋼模具的制備方法。

一種SLM成型鋼模具毛坯件的后處理方法，包括以下步驟：

在真空環境或保護性氣體氛圍下，將SLM成型鋼模具毛坯件在5h～7h內升溫至450℃～550℃，將所述SLM成型鋼模具毛坯件在450℃～550℃下保溫6h～12h，再自然冷卻至室溫；

在保護性氣體氛圍下，對冷卻至室溫的所述SLM成型鋼模具毛坯件進行熱等靜壓處理得到SLM成型鋼模具，所述熱等靜壓處理的參數為：在6h～8h內升溫升壓至溫度為1000℃～2000℃，壓強為170MPa～230MPa，并保溫保壓6h～8h，之后降溫降壓至室溫室壓。

在其中一個實施方式中，所述保護性氣體氛圍為氬氣氣氛和氦氣氣氛中的至少一種。

在其中一個實施方式中，所述SLM成型鋼模具毛坯件的外表面預留厚度為0.5mm～0.8mm的余量。

在其中一個實施方式中，所述對所述SLM成型鋼模具毛坯件進行熱等靜壓處理的步驟之后還包括步驟：對所述SLM成型鋼模具進行精加工處理。

一種SLM成型鋼模具的制備方法，包括以下步驟：

采用SLM技術制備SLM成型鋼模具毛坯件；

采用上述的SLM成型鋼模具毛坯件的后處理方法對所述SLM成型鋼模具毛坯件進行后處理。

在其中一個實施方式中，所述采用SLM技術制備得到SLM成型鋼模具毛坯件的步驟中，激光掃描速度為500mm/s～700mm/s；激光掃描的功率為150W～200W。

在其中一個實施方式中，所述采用SLM技術制備得到SLM成型鋼模具毛坯件的步驟中，加工層厚為25μm～40μm，激光光斑直徑為40μm～60μm。