一种金属陶瓷零件的快速成形方法.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CN107127340A(43)申请公布日2017.09.05(21)申请号201710228920.2(22)申请日2017.04.10(71)申请人西安铂力特激光成形技术有限公司地址710075陕西省西安市高新区科技路48号创业广场A0508(72)发明人赵晓明许海嫚徐天文(74)专利代理机构西安弘理专利事务所61214代理人李娜(51)Int.Cl.B22F3/105(2006.01)B22F1/00(2006.01)B33Y10/00(2015.01)权利要求书1页说明书7页(54)发明名称一种金属陶瓷零件的快速成形方法(57)摘要本发明公开了一种金属陶瓷零件的快速成形方法，将金属粉末和陶瓷粉末混合，加入烧结助剂和分散剂，球磨后加入到光固化单体溶剂中，再加入分散剂、光引发剂、消泡剂，混合均匀得到浆料；将制备好的浆料利用紫外线光束，根据零件的三维模型逐点、逐层进行固化打印，得到固化成形的金属陶瓷坯体；最后坯体放入到烧结炉中进行脱脂和烧结，得到金属陶瓷。本发明方法摆脱了常规加工零件形状的限制，缩短加工时长，节约成本。同时结合特定的脱脂、烧结工艺步骤，确保成形零件具有高的致密度，提高成形零件的综合力学性能。CN107127340ACN107127340A权利要求书1/1页1.一种金属陶瓷零件的快速成形方法，其特征在于，包括以下步骤：将金属粉末以及陶瓷粉末混合，得到固体混合粉末，再加入烧结助剂和分散剂，混合均匀后，通过球磨机对所述固体混合粉末进行球磨、解离；然后将球磨好的固体混合粉末加入光固化单体中，再加入光引发剂、分散剂、消泡剂，搅拌均匀，得到浆料；将混合好的所述浆料加入光固化设备，利用紫外线光束，按照三维模型逐层或逐点打印，固化堆积制成金属陶瓷零件生坯；通过烧结炉对所述固化堆积成形的金属陶瓷零件生坯进行低温脱脂和烧结，获得金属陶瓷零件。2.根据权利要求1所述的金属陶瓷零件的快速成形方法，其特征在于，所述金属陶瓷为氧化物基金属陶瓷、碳化物基金属陶瓷或硼化物基金属陶瓷。3.根据权利要求1所述的金属陶瓷零件的快速成形方法，其特征在于，所述烧结助剂为碳化钒、碳化铬、碳化钽、碳化铌或碳化铪，所述烧结助剂的质量为所述固体混合粉末质量的0.5％～3％。4.根据权利要求1所述的金属陶瓷零件的快速成形方法，其特征在于，所述光固化单体为环氧丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯、聚酯丙醚丙烯酸酯、丙烯酸酯化聚丙烯酸酯，缩水甘油基类、缩水甘油醚类、缩水甘油酯类、脂环族环氧、聚氨酯类环氧、不饱和双键氧化类环氧、芳香族环氧中任一种，所述光固化单体的质量与所述固体混合粉末的质量比为3:2～17:3。5.根据权利要求1所述的金属陶瓷零件的快速成形方法，其特征在于，所述分散剂为聚丙酸钠、聚丙烯、聚苯乙烯、四元醋酸铵、己烯基双硬脂酰胺、三硬脂酸甘油酯中任一种，两次加入的分散剂总质量占所述固体混合粉末总质量的0.5％～5％，球磨时加入所述分散剂总质量的0.3％～3％，浆料混合时加入所述分散剂总质量的0.2％～2％。6.根据权利要求1所述的金属陶瓷零件的快速成形方法，其特征在于，所述光引发剂为碘鎓盐、硫鎓盐、重氮盐、安息香醚类、苯乙酮类、苯偶酰类、二苯甲酮/叔胺、α－羟环烷基苯酮类、α－胺烷基苯酮类、硫杂蒽酮/叔胺类中任一种或多种的混合物，所述光引发剂的质量为所述光固化单体质量的0.5％～2％。7.根据权利要求1所述的金属陶瓷零件的快速成形方法，其特征在于，所述消泡剂为乙醇、正丁醇、磷酸三丁酯、金属皂、聚醚、聚丙烯酸酯、聚二甲基硅油中任一种，所述消泡剂的含量为所述浆料质量的0.5％～1％。8.根据权利要求1所述的金属陶瓷零件的快速成形方法，其特征在于，还包括，加入所述光引发剂、分散剂、消泡剂时，还加入稀释剂，所述稀释剂为丙酮、甲乙酮、环己酮、甲苯或苯乙烯，所述稀释剂的质量为所述浆料质量的0.4％～0.9％。9.根据权利要求1所述的金属陶瓷零件的快速成形方法，其特征在于，所述固体混合粉末加入光固化单体时，对所述固体混合粉末和光固化单体进行预热，预热温度在40℃～70℃之间。10.根据权利要求1所述的金属陶瓷零件的快速成形方法，其特征在于，所述脱脂温度为250℃～500℃，保温时间为2h～4h。2CN107127340A说明书1/7页一种金属陶瓷零件的快速成形方法技术领域[0001]本发明属于材料制备技术领域，具体涉及一种金属陶瓷零件的快速成形方法。背景技术[0002]金属陶瓷是集金属与陶瓷性能于一体的复合材料，具有陶瓷材料的耐高温、高强度及抗氧化性，兼备金属材料的强韧性及抗弯性，这些优异的性能使金属陶瓷在燃气涡轮叶片、喷气发动机喷管、内燃机阀座、冲压模具、测温元件、耐磨轴承以及高速切削刀具等方面广泛应用