[發明專利]一種基于3D打印技術的金屬材料高通量制備方法

在審

• 申請號: 201810191595.1
• 申請日: 2018-03-08
• 公開（公告）號: CN108273999A
• 公開（公告）日: 2018-07-13
• 發明（設計）人: 張亮;朱德祥;吳文恒;盧林;楊啟云;倪曉晴;王濤;吳凱琦
• 申請（專利權）人: 上海材料研究所
• 主分類號: B22F3/105
• 分類號: B22F3/105;B22F9/08;B22F1/00;B33Y10/00
• 代理公司: 上海科盛知識產權代理有限公司 31225
• 代理人: 褚明偉

1.一種基于3D打印技術的金屬材料高通量制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟一，金屬粉末制備：根據所需特定成分變化的金屬材料的制備要求，進行金屬組分質量配比，并將其加熱熔化后采用氣霧化技術制備出特定成分的多種合金粉末；

步驟二，金屬粉末篩分：將步驟一所制得粉末進行篩分；

步驟三，步驟二所篩分的粉末，分別按照成分的不同將兩種或多種合金粉末分別加入到不同獨立粉末輸送系統中，如需制備不同增強顆粒比例的金屬基復合材料，則加入前將步驟二中所篩分金屬粉末與特定比例增強顆粒均勻混合；

步驟四，設定不同獨立粉末輸送系統粉末盤的轉速，利用粉末輸送過程中的混合裝置，實現不同成分粉末按照特定比例均勻混合；

步驟五，步驟四中的特定比例的不同成分粉末混合后通過惰性氣體輔助輸送至3D打印激光成型區域，在高能激光的作用下，粉末熔融沉積成形；

步驟六，調節每個獨立粉末輸送系統粉末盤轉速，以實現不同粉末輸送系統的定量送粉，實現不同比例粉末的配比混合；

步驟七，重復步驟五過程，實現不同成分金屬材料的高通量制備。

2.根據權利要求1所述的一種基于3D打印技術的金屬材料高通量制備方法，其特征在于，步驟一中所制備的金屬粉末為球形或近球形。

3.根據權利要求1所述的一種基于3D打印技術的金屬材料高通量制備方法，其特征在于，步驟二中篩分后所需金屬粉末的粒徑范圍為45～150μm。

4.根據權利要求1所述的一種基于3D打印技術的金屬材料高通量制備方法，其特征在于，步驟四中獨立粉末輸送系統采用轉盤式送粉裝置，轉盤轉速為0～5轉/min。

5.根據權利要求1所述的一種基于3D打印技術的金屬材料高通量制備方法，其特征在于，步驟四中粉末輸送系統中粉末經過轉盤轉動將定量的粉末輸送到出粉管，再由惰性氣體輔助輸送至混合裝置，粉末輸送量為0～100g/min。

6.根據權利要求1所述的一種基于3D打印技術的金屬材料高通量制備方法，其特征在于，步驟五中高能激光功率為1000～4000W，移動速度2-15mm/s，單層沉積層厚度為1～3mm。

7.根據權利要求1所述的一種基于3D打印技術的金屬材料高通量制備方法，其特征在于，通過加入混有特定比例增強顆粒的金屬粉末，制備出含不同比例顆粒增強的金屬基復合材料。