[發明專利]一種適用于3D打印的球形仿金合金粉末及其制備方法

有效

• 申請號: 201811245520.3
• 申請日: 2018-10-24
• 公開（公告）號: CN109158587B
• 公開（公告）日: 2021-02-05
• 發明（設計）人: 肖志瑜;崔波;朱權利;溫利平;陳進
• 申請（專利權）人: 華南理工大學;佛山市歲之博新材料科技有限公司
• 主分類號: B22F1/00
• 分類號: B22F1/00;B22F9/08;C22C9/01;C22C1/03;B33Y70/00
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 羅嘯秋

本發明屬于合金材料領域，公開了一種適用于3D打印的球形仿金合金粉末及其制備方法。所述仿金合金粉末成分由以下質量分數元素組成：Al5.5～7.5％；Ni1～1.5％；Sn0.5～1.5％；In0.05～0.20％；Ce0～0.30％；Cu余量。所述制備方法為：按各元素配比將純銅塊、純鋁塊、純鎳塊、純錫錠、純銦粒和銅?鈰中間合金混合熔煉得到預合金鑄錠，然后放入到真空氣霧化制粉設備中制粉，篩分，得到適用于3D打印的球形仿金合金粉末。本發明通過添加不同元素并采用真空氣霧化技術，制備出的仿金合金粉末具有色度接近純金、球形度好、少(無)空心粉、流動性優異和松裝密度高等優點，適用于3D打印成形。

技術領域

本發明屬于合金材料領域，具體涉及一種適用于3D打印的球形仿金合金粉末及其制備方法。

背景技術

純金材料作為一種稀缺物資，是財富和地位的象征，自古至今大眾都爭相將其用于裝飾和鑲嵌珠寶的材料。然而黃金作為一種戰略物資，是不能大量用于工藝裝飾品行業，上世紀70年代仿金材料的出現解決了這個問題。仿金銅合金是通過調整銅合金中各元素的相對量使其可見光反射譜曲線與純金的反射譜曲線趨向于一致，從而使得仿金合金色度值(L^*、a^*、b^*)與純金色度值較為接近，即二者色差ΔE較小。

目前在印刷、涂料行業已存在鱗片狀仿金銅合金粉末(楚廣,楊天足,楚盛,等.有色金屬,2006,58(1):53-55.)，但是鱗片狀仿金銅合金粉末不能滿足3D打印技術對粉末球形度的要求，球形仿金粉末的研究未見報道。

發明內容

針對以上現有技術存在的缺點和不足之處，本發明的首要目的在于提供一種適用于3D打印的球形仿金合金粉末。

本發明的另一目的在于提供上述適用于3D打印的球形仿金合金粉末的制備方法。

本發明的再一目的在于提供上述球形仿金合金粉末在3D打印中的應用。

本發明目的通過以下技術方案實現：

一種適用于3D打印的球形仿金合金粉末，所述球形仿金合金粉末成分由Cu、Al、Ni、Sn、In和Ce元素組成，各元素的質量分數分別為：Al：5.5～7.5％；Ni：1～1.5％；Sn：0.5～1.5％；In：0.05～0.20％；Ce：0～0.30％；Cu：余量。

進一步地，所述球形仿金合金粉末的粒徑為15～53μm。

進一步地，所述球形仿金合金粉末在CIELAB色空間中的色度(L*、a*、b*)與純金色度(L*＝90.36，a*＝4.2，b*＝36.0)的色差值ΔE介于20～30。

進一步地，所述球形仿金合金粉末中80％的粉末其圓度擬合率達到80～90％；60％的粉末其鈍度擬合率達到68～75％；粉末流動性為15～18s/50g；粉末松裝密度為4.3～4.4g/cm³；粉末振實密度為4.5～4.7g/cm³；粉末含氧量為80～120ppm。

上述適用于3D打印的球形仿金合金粉末的制備方法，包括如下制備步驟：

(1)按照各元素配比將純銅塊、純鋁塊、純鎳塊、純錫錠、純銦粒和銅-鈰中間合金混合熔煉，得到預合金鑄錠；

(2)將步驟(1)所得預合金鑄錠放入到真空氣霧化制粉設備中制粉，篩分，得到適用于3D打印的球形仿金合金粉末。

上述球形仿金合金粉末在3D打印中的應用。

本發明的球形仿金合金粉末及制備方法具有如下優點及有益效果：

(1)本發明通過添加不同元素，得到合金粉末色度接近黃金色度，與純金色差值ΔE介于20～30。