零卫星颗粒的3D打印用金属粉末的制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN110802234A(43)申请公布日2020.02.18(21)申请号201910919033.9(22)申请日2019.09.26(71)申请人安徽中体新材料科技有限公司地址239000安徽省滁州市凤阳县安徽凤阳经济开发区凤翔大道102号(72)发明人沈宝祥(74)专利代理机构北京联瑞联丰知识产权代理事务所(普通合伙)11411代理人周超(51)Int.Cl.B22F9/08(2006.01)B33Y70/00(2020.01)B22F1/00(2006.01)权利要求书1页说明书3页(54)发明名称零卫星颗粒的3D打印用金属粉末的制备方法(57)摘要本发明提出了一种零卫星颗粒的3D打印用金属粉末的制备方法，包括以下步骤：1)原料准备：按照重量百分数计算，称取碳化钛4～8％及镍5～10％，余量为铝合金；2)熔炼：将原料采用真空熔炼炉分别进行熔炼纯化，再将各纯化液混合后使用等离子装置的火焰将纯化液破碎成小液滴；3)向小液滴中加入有机粘合剂溶液，得到浆料；4)对浆料进行超声雾化处理及冷凝以制得合金颗粒；5)退火。该方法有利于金属熔液内部的空化作用，降低金属内部含氧量，降低卫星颗粒发生概率。CN110802234ACN110802234A权利要求书1/1页1.一种零卫星颗粒的3D打印用金属粉末的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：1)原料准备：按照重量百分数计算，称取碳化钛4～8％及镍5～10％，余量为铝合金；2)熔炼：将原料采用真空熔炼炉分别进行熔炼纯化，再将各纯化液混合后使用等离子装置的火焰将纯化液破碎成小液滴；3)向小液滴中加入有机粘合剂溶液，得到浆料；4)对浆料进行超声雾化处理及冷凝以制得合金颗粒；5)退火：将步骤4)的合金颗粒进行退火6～10min，得3D打印用金属粉末。2.根据权利要求1所述的零卫星颗粒的3D打印用金属粉末的制备方法，其特征在于，所述步骤2)中的熔炼纯化的温度高于碳化钛、镍和铝合金各自熔点160～200℃。3.根据权利要求1所述的零卫星颗粒的3D打印用金属粉末的制备方法，其特征在于，所述等离子装置的输出功率范围为10～16KW，工作气体为惰性气体，射流速度范围为600～900m/s。4.根据权利要求1所述的零卫星颗粒的3D打印用金属粉末的制备方法，其特征在于，所述惰性气体为氮气与氩气的混合气体。5.根据权利要求1所述的零卫星颗粒的3D打印用金属粉末的制备方法，其特征在于，所述有机粘合剂溶液为20wt％的聚乙烯醇溶液。6.根据权利要求1所述的零卫星颗粒的3D打印用金属粉末的制备方法，其特征在于，所述步骤4)的超声功率为120～240w，频率为80～110KHz；所述步骤5)的退火的温度为260～320℃。2CN110802234A说明书1/3页零卫星颗粒的3D打印用金属粉末的制备方法技术领域[0001]本发明属于3D打印技术领域，具体一种涉及零卫星颗粒的3D打印用金属粉末的制备方法。背景技术[0002]3D打印技术采用的是增材制造的模型成品技术，以数字模型为基础，运用粉末状金属或塑料可粘结材料，通过逐层打印的方式来构造物体的技术。3D打印金属粉末作为金属零件3D打印产业链最重要的一环，也是最大的价值所在。在“2013年世界3D打印技术产业大会”上，世界3D打印行业的权威专家对3D打印金属粉末给予明确定义，即指尺寸小于1mm的金属颗粒群，包括单一金属粉末、合金粉末以及具有金属性质的某些难熔化合物粉末。[0003]目前，3D打印金属粉末材料包括钴铬合金、不锈钢、工业钢、青铜合金、钛合金和镍铝合金等。但是3D打印金属粉末除需具备良好的可塑性外，还必须满足粉末粒径细小、粒度分布较窄、球形度高、流动性好和松装密度高等要求。[0004]气雾化法制粉技术具有生产效率高、成本低、制备的粉末球形度较好等优点，可较好地满足3D打印用金属粉末的特殊要求。现有的雾化法制备的3D打印金属粉末存在占比较大的空心粉和卫星粉，空心粉和卫星粉会导致零件中残留气孔，甚至经过后续热处理工艺后也难以消除，对成形零件的力学性能，特别是抗疲劳性能带来严重影响。发明内容[0005]本发明提出一种零卫星颗粒的3D打印用金属粉末的制备方法，该方法有利于金属熔液内部的空化作用，降低金属内部含氧量，降低卫星颗粒发生概率。[0006]本发明的技术方案是这样实现的：[0007]一种零卫星颗粒的3D打印用金属粉末的制备方法，包括以下步骤：[0008]1)原料准备：按照重量百分数计算，称取碳化钛4～8％及镍5～10％，余量为铝合金；[0009]2)熔炼：将原料采用真空熔炼炉分别进行熔炼纯化，再将各纯化液混合后使用等离子装置的火焰将纯化液破碎成小液滴；[0010]3)向小液滴中加入有机粘合