[發明專利]一種紫外光選區照射固化金屬的3D成型方法

在審

• 申請號: 202010941629.1
• 申請日: 2020-09-09
• 公開（公告）號: CN112170849A
• 公開（公告）日: 2021-01-05
• 發明（設計）人: 賀毅強;王晨屹;袁曉楠;王智勇;鄒昶方;蘇前航
• 申請（專利權）人: 江蘇海洋大學
• 主分類號: B22F3/22
• 分類號: B22F3/22;B33Y10/00
• 代理公司: 北京和聯順知識產權代理有限公司 11621
• 代理人: 閆超良

1.一種紫外光選區照射固化金屬的3D成型方法，其特征在于，包括以下步驟：

S01.將金屬粉末與液態光敏樹脂進行混合，形成漿料，并將漿料均勻的涂抹在成型基底上，其中金屬粉末的粒徑為20～80μm，液態光敏樹脂的體積分數為40～45vol％；

S02.利用刮刀將漿料的上表面刮平；

S03.在計算機上利用三維建模軟件繪制出零件的三維模型，并導入到計算機切片程序中完成切片，利用成像元件接收切片截面形狀信息并在成型基底上方成像一個供紫外光線透過的與切片截面形狀相匹配的可變透光區；

S04.利用紫外光發生器發出波長為395～405nm的紫外光線并照射可變透光區內的漿料，形成固化料層，其中紫外光發生器的光照強度為2000～5000μW/cm²；

S05.將S01中的漿料均勻涂抹在成型后的固化料層上，并依次重復S02、S03和S04，直至零件毛坯成型，其中在執行S02和S03期間，S04中的紫外光發生器不工作；

S06.將成型的零件毛坯去除多余漿料并在惰性氣體氛圍下進行脫脂，以去除零件毛坯中的光敏樹脂，然后進行真空燒結，獲得致密度大于96％的成品零件。

2.根據權利要求1所述的紫外光選區照射固化金屬的3D成型方法，其特征在于：在S04中，固化料層的厚度為≤0.15mm。

3.根據權利要求1所述的紫外光選區照射固化金屬的3D成型方法，其特征在于：在S04中，固化料層在成型時，紫外光發生器的光照時間為3～5s。

4.根據權利要求1所述的紫外光選區照射固化金屬的3D成型方法，其特征在于：在S01中，液態光敏樹脂為剛性水洗光敏樹脂。

5.根據權利要求1所述的紫外光選區照射固化金屬的3D成型方法，其特征在于：在S06中，脫脂的步驟是這樣實現的：將零件毛坯在氬氣氛圍下以0.3～0.5℃/min升溫至400～450℃，并保溫1h進行樹脂分解，再以3～5℃/min升溫至800～900℃，并保溫1h完成脫脂。

6.根據權利要求1所述的紫外光選區照射固化金屬的3D成型方法，其特征在于：在S06中，真空燒結的步驟是這樣實現的：將零件毛坯在氬氣氛圍下以2～5℃/min升溫至1350～1450℃，并保溫1h進行燒結。

7.根據權利要求1所述的紫外光選區照射固化金屬的3D成型方法，其特征在于：在S03中，成像元件為液晶屏。