一种带有仿生结构金属陶瓷耐磨件的复合耐磨铸件的制备.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CN110202134A(43)申请公布日2019.09.06(21)申请号201910502088.XB33Y10/00(2015.01)(22)申请日2019.06.11B33Y50/02(2015.01)(71)申请人莱芜职业技术学院地址271100山东省济南市莱芜高新区山财大街1号(72)发明人张雷王海荣杜皎孙海身解传娣(74)专利代理机构北京市广友专利事务所有限责任公司11237代理人张仲波(51)Int.Cl.B22F3/03(2006.01)B22D19/16(2006.01)B29C64/10(2017.01)B29C64/393(2017.01)权利要求书2页说明书9页(54)发明名称一种带有仿生结构金属陶瓷耐磨件的复合耐磨铸件的制备(57)摘要本发明提供一种带有仿生结构金属陶瓷耐磨件的复合耐磨铸件的制备，属于金属陶瓷复合材料耐磨件技术领域。通过三维结构图形绘制方法能够得到最合理的二次仿生结构金属陶瓷复合材料耐磨件的三维结构图形，然后通过3D打印切片软件打印制作仿生结构金属陶瓷复合材料耐磨件的PLA模型，硅胶翻模制作压制包套，将所需金属陶瓷颗粒和粘结剂混合填充压制包套做成生坯，再将生坯经过真空烧结得到仿生结构金属陶瓷复合材料耐磨件，将刚出炉的高硬度合金熔液浇铸在耐磨块上以形成带有仿生结构金属陶瓷耐磨件的复合耐磨铸件，确保了复合耐磨铸件耐磨性和韧性的正相关关系，陶瓷颗粒也不需要进行表面改性处理，简单易操作，利于工业大规模生产和推广使用。CN110202134ACN110202134A权利要求书1/2页1.一种带有仿生结构金属陶瓷耐磨件的复合耐磨铸件的制备，其特征在于，用三维设计软件绘制一次仿生结构金属陶瓷复合材料耐磨件的三维结构图形，通过有限元软件对金属陶瓷复合材料耐磨件的使用工况进行多次模拟得到多次模拟结果，并根据多次模拟结果对一次仿生结构金属陶瓷复合材料耐磨件的三维结构图形进行结构优化得到二次仿生结构金属陶瓷复合材料耐磨件的三维结构图形，通过3D打印机根据二次仿生结构金属陶瓷复合材料耐磨件的三维结构图形制作仿生结构金属陶瓷复合材料耐磨件的PLA模型，通过硅胶翻模制作PLA模型的对应仿生结构金属陶瓷复合材料耐磨件的压制包套，配制金属陶瓷复合粉末，并将配制好的金属陶瓷复合粉末与粘结剂混合均匀加入压制包套中，经过压制烧结得到仿生结构金属陶瓷复合材料耐磨件，最后高硬度合金熔液浇铸得到带有仿生结构金属陶瓷耐磨件的复合耐磨铸件。2.根据权利要求1所述带有仿生结构金属陶瓷耐磨件的复合耐磨铸件的制备，其特征在于，所述制备方法的具体步骤如下所示：S1、一次仿生结构金属陶瓷复合材料耐磨件的三维结构图形的绘制通过对金属陶瓷复合材料耐磨件的使用要求和结构外形分析，确定一次仿生结构金属陶瓷复合材料耐磨件结构外形尺寸，并通过成熟的建模软件，设计绘制出一次仿生结构金属陶瓷复合材料耐磨件的三维结构图形；S2、二次仿生结构金属陶瓷复合材料耐磨件的三维结构图形的绘制将S1所得一次仿生结构金属陶瓷复合材料耐磨件的三维结构图形导入有限元软件中多次模拟一次仿生结构金属陶瓷复合材料耐磨件的实际应用状态，得到多次模拟的数据结果，并对多次模拟的数据结果进行分析，对一次仿生结构金属陶瓷复合材料耐磨件的三维结构图形做出进一步改进得到二次仿生结构金属陶瓷复合材料耐磨件的三维结构图形，然后再导入有限元软件中进行多次模拟，重复进行多次后，得到最合理的二次仿生结构金属陶瓷复合材料耐磨件的三维结构图形；S3、仿生结构金属陶瓷复合材料耐磨件的PLA模型的制备将S2所得二次仿生结构金属陶瓷复合材料耐磨件的三维结构图形导入3D打印切片软件中，打印制作仿生结构金属陶瓷复合材料耐磨件的PLA模型；S4、仿生结构金属陶瓷复合材料耐磨件的压制包套的制备将S3所得仿生结构金属陶瓷复合材料耐磨件的PLA模型作为母模，通过硅胶翻模制作仿生结构金属陶瓷复合材料耐磨件的压制包套；S5、仿生结构金属陶瓷复合材料耐磨件的生坯制备将所需金属陶瓷颗粒根据不同需求按不同粒度配比组合配置金属陶瓷复合粉末，将配制好的金属陶瓷复合粉末与粘结剂混合均匀加入S4所得仿生结构金属陶瓷复合材料耐磨件的压制包套中并填压紧实，通过冷等静压将混合均匀后的金属陶瓷复合粉末与粘结剂压制成生坯并修型；S6、仿生结构金属陶瓷复合材料耐磨件的制备将S5所得仿生结构金属陶瓷复合材料耐磨件的生坯按批次置于真空烧结炉中进行烧结得到仿生结构金属陶瓷复合材料耐磨件的毛坯，通过精加工程序得到仿生结构金属陶瓷复合材料耐磨件；S7、带有仿生结构金属陶瓷耐磨件的复合耐磨铸件的制备2CN110202134A权利要求书2/2页将权利要求S6制备的仿生结构金属陶瓷复合材料耐磨件拼接