[發明專利]一種基于3D打印技術的內燃機尾氣凈化器的制備方法

在審

• 申請號: 202011164489.8
• 申請日: 2020-10-27
• 公開（公告）號: CN112453397A
• 公開（公告）日: 2021-03-09
• 發明（設計）人: 陳子坤;王啟丞;蔡易辰;謝一夔;王忠英;于桂玲;于香萍
• 申請（專利權）人: 安徽鋼研新材料科技有限公司
• 主分類號: B22F3/105
• 分類號: B22F3/105;B22F10/28;B22F10/68;B22F9/08;B33Y10/00;B33Y80/00;B33Y40/20
• 代理公司: 成都華復知識產權代理有限公司 51298
• 代理人: 龐啟成

1.一種基于3D打印技術的內燃機尾氣凈化器的制備方法，其特征在于：包括如下步驟：

S1、原材料制備，將所需金屬原材料鑄錠融化，并根據車載尾氣凈化器載體實際成分需求添加相應合金，熔融后通過窄成分控制獲得成分合格的合金金屬液；

S2、原材料真空霧化制粉，將金屬液通過真空霧化制粉法制備成金屬粉末；

S3、內燃機尾氣凈化器蜂窩載體制備，通過粉末3D打印機將內燃機尾氣凈化器蜂窩載體打印出；

S4、拋光整理及酸洗，通過拋丸機對打印出的內燃機尾氣凈化器蜂窩載體進行拋光，以及進行酸洗，并對其表面粗糙度進行多次測量，直至達到表面粗糙度標準，制備完成。

2.根據權利要求1所述的一種基于3D打印技術的內燃機尾氣凈化器的制備方法，其特征在于：步驟S1所述的合金包括，Fe、Al、Cr和稀土元素中的一種或者多種混合物。

3.根據權利要求1所述的一種基于3D打印技術的內燃機尾氣凈化器的制備方法，其特征在于：步驟S2中所述的真空霧化制粉采用真空霧化制粉設備進行制備，所述真空霧化制粉設備包括依次連接的真空感應爐、中間包、氣霧化裝置、霧化冷卻塔、粉末收集系統及高壓供氣系統，所述氣霧化裝置包括與所述中間包連通的金屬液噴頭和與所述高壓供氣系統連通的氣體噴頭，其特征在于，所述真空霧化裝置還包括鹽浴器，所述鹽浴器設在所述氣霧化裝置的上方，所述鹽浴器包括鹽浴噴頭，所述鹽浴噴頭設置在所述金屬液噴頭和所述氣體噴頭之間。

4.根據權利要求3所述的一種基于3D打印技術的內燃機尾氣凈化器的制備方法，其特征在于：步驟S2所述的霧化制粉法采用氣霧化制粉法，氣霧化制粉時先將金屬液注入位于霧化噴嘴之上的中間包內，金屬液由中間包底部漏眼流出，通過噴嘴時與高速氣流或水流相遇被霧化為細小液滴，霧化液滴在封閉的霧化筒內快速凝固成合金粉末，其中，惰性氣霧化粉末顆粒呈圓形，氧含量低于l00×10，可直接用熱成形技術制成致密化粉末。

5.根據權利要求1所述的一種基于3D打印技術的內燃機尾氣凈化器的制備方法，其特征在于：步驟S3所述的粉末3D打印具體打印步驟為

1)在畫圖軟件中創建內燃機尾氣凈化器蜂窩載體的數據模型，并將數據模型導入粉末3D打印機中；

2)根據設定的打印參數，粉末3D打印機對數據模型進行切片處理，生成打印軌跡；并且根據工件厚度以及內外壁重合度分析得出理論層高和設定參數，對打印速度和熔絲速度進行分析以設定打印速度；

3)開始打印，打印噴頭沿數據模型的掃描路徑進行運動，操作人員對打印過程進行監控，實時關注成型狀態，及時調整打印參數；其中，所述打印噴頭的熱源為焊接電弧。

6.根據權利要求5所述的一種基于3D打印技術的內燃機尾氣凈化器的制備方法，其特征在于：所述設定參數包括層高、打印速度、外壁速度、內壁速度、啟始高度、加速度、內外壁重合度、最大切片層數、單次打印層數、底部層數、首層高度、焊縫寬度、外壁焊縫數、提前熄弧間距、最小熄弧間距、焊槍姿態、焊槍傾角、起弧參數、收弧參數、送絲速度、弧長修正、脈沖頻率、桿伸長度、外壁打印參數、內壁打印參數。

7.根據權利要求1所述的一種基于3D打印技術的內燃機尾氣凈化器的制備方法，其特征在于：步驟S4所述的拋丸機具體采用履帶式拋丸機，在使用時將工件放入橡膠履帶滾筒中，操作人員啟動設備，拋丸室門氣動關閉，拋丸清理開始，履帶向前運行，工件不斷地進行翻滾，高效強力拋丸器將拋丸高速拋射到正在翻滾的工件表面上，工件可完全均勻地得到清理，鋼丸通過履帶上的溜孔流入螺旋輸送機，再將鋼丸輸送到斗式提升機，經斗式提升機提升到分離器，被分離后存儲待用，拋丸結束后，拋丸室門自動開啟，履帶反轉，將工件卸出。