[發(fā)明專利]一種連續(xù)纖維增強金屬基復(fù)合材料零件的成形方法在審
| 申請?zhí)枺?/td> | 201711047332.5 | 申請日： | 2017-10-31 |
| 公開（公告）號： | CN108048761A | 公開（公告）日： | 2018-05-18 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 徐天文;趙曉明 | 申請（專利權(quán)）人： | 西安鉑力特增材技術(shù)股份有限公司 |
| 主分類號： | C22C47/04 | 分類號： | C22C47/04;C22C47/14;B22F1/00 |
| 代理公司： | 西安弘理專利事務(wù)所 61214 | 代理人： | 羅磊 |
| 地址： | 710075 陜西省西安*** | 國省代碼： | 陜西;61 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 連續(xù) 纖維 增強 金屬 復(fù)合材料 零件 成形 方法 | ||
本發(fā)明公開了一種連續(xù)纖維增強金屬基復(fù)合材料零件的成形方法，具體按照以下步驟實施：步驟1，含基體金屬光固化漿料的制備；步驟2，連續(xù)纖維的預(yù)處理；步驟3，復(fù)合材料零件毛坯的固化成形；步驟4，對毛坯進行后處理；步驟5，脫脂燒結(jié)，得到所需要的零件。本發(fā)明的一種連續(xù)纖維增強金屬基復(fù)合材料零件的成形方法，解決了現(xiàn)有技術(shù)中存在的工藝復(fù)雜，周期長等問題。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于復(fù)合材料制備技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種連續(xù)纖維增強金屬基復(fù)合材料零件的成形方法。
背景技術(shù)
連續(xù)纖維增強金屬基復(fù)合材料因其輕質(zhì)，耐高溫，比強度、比模量高，耐磨性好，抗疲勞、抗老化性佳等優(yōu)異的綜合性能，在國防軍工、航空航天等領(lǐng)域有著廣闊的應(yīng)用前景。當前該類材料的成形方法有固態(tài)法與液態(tài)法兩種，固態(tài)成形法是在高溫、小塑性變形的條件下，利用接觸部位原子的固相擴散實現(xiàn)結(jié)合；液態(tài)成形法是把纖維預(yù)制成形后放入鑄型再澆注金屬液，利用熔融金屬浸滲纖維實現(xiàn)結(jié)合。
雖然連續(xù)纖維增強金屬基復(fù)合材料因其優(yōu)異的性能得到了廣泛的應(yīng)用，但所有已經(jīng)開發(fā)應(yīng)用的制備技術(shù)都存在著一定的缺陷，其中普遍存在的問題如下：
(1)制備工藝復(fù)雜，周期長、連續(xù)生產(chǎn)性差；
(2)金屬基體與連續(xù)纖維存在潤濕性問題，弱化了制件性能；
(3)由于制備是在較高的溫度下進行的，所以會存在不同程度的界面反應(yīng)；
(4)依賴模具，難以成形復(fù)雜結(jié)構(gòu)的零件。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種連續(xù)纖維增強金屬基復(fù)合材料零件的成形方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的工藝復(fù)雜，周期長問題。
本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是，一種連續(xù)纖維增強金屬基復(fù)合材料零件的成形方法，具體按照以下步驟實施：
步驟1，含基體金屬光固化漿料的制備；
步驟1.1，基體金屬粉末的選擇與處理：取粒度d
步驟1.2，光敏樹脂及添加劑的選擇與處理：選擇光敏樹脂，在避光的條件下，過濾除去其中的水分；選擇添加劑，并對其進行干燥處理；
步驟1.3，基體金屬粉末與光敏樹脂及添加劑的混合：在避光的條件下，將經(jīng)步驟1.1和步驟1.2處理的基體金屬粉末與光敏樹脂及添加劑在真空攪拌機內(nèi)混合均勻；然后在避光、負壓條件下靜置8-24h，得到含基體金屬粉末的光固化漿料；
步驟2，連續(xù)纖維的預(yù)處理；
給連續(xù)纖維表面涂覆一層與基體金屬粉末相容性好的材料；
步驟3，復(fù)合材料零件毛坯的固化成形；
將步驟1制備的光固化漿料和經(jīng)步驟2預(yù)處理的連續(xù)纖維裝入成形設(shè)備中，并導(dǎo)入待成形零件三維模型信息，根據(jù)纖維體積含量的要求，確定纖維鋪設(shè)面內(nèi)纖維密度及纖維鋪設(shè)的頻率，在計算機的控制下邊成形邊引入連續(xù)纖維，層層固化直至成形出完整的毛坯；
步驟4，對毛坯進行后處理；
步驟5，脫脂燒結(jié)，得到所需要的零件。
本發(fā)明的特點還在于，
步驟1.1的真空環(huán)境為低于-0.06MPa的環(huán)境。
步驟1.2中選擇的光敏樹脂為與基體金屬粉末相容性好的光敏樹脂。
步驟1.3中所加入的基體金屬粉末與光敏樹脂體積比為1:1-7:3，混合溫度25-40℃，真空攪拌機的攪拌參數(shù)為常壓下以350-600rad/min的轉(zhuǎn)速攪拌1-4h。
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