一种高强度3D打印金属材料的制备方法
专利汇可以提供一种高强度3D打印金属材料的制备方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 涉及一种高强度3D打印金属材料的制备方法，其包括将各金属单质进行熔炼，待溶清后捞净浮渣，得到 合金 液；将合金液浇注至模具中，然后置于冷 水 中冷却至室温，得到 合金锭 ；将合金锭 车削 成细屑后进行 粉碎 ，得到合金粉；将上述合金粉置于 挤压 模具中，再通过挤压机 挤压成型 ，得到合金材料；再对上述合金材料进行 烧结 和 热处理 ；然后将热处理后的材料与液体混合成金属粉浆料；再将浆料通 过喷 雾 造粒 机制成球状3D打印用 金属粉末 。本发明可保证金属在高温阶段 停留时间 较短， 合金元素 来不及扩散，从而细化组织，降低偏析，然后通过挤压和热处理工艺提高材料的强度，再通过喷雾造粒机可制备粒径小、粒径均匀的3D打印用金属粉末。，下面是一种高强度3D打印金属材料的制备方法专利的具体信息内容。
1.一种高强度3D打印金属材料的制备方法，其包括以下步骤：
（1）将各金属单质进行熔炼，待溶清后捞净浮渣，得到合金液；
（2）将合金液浇注至模具中，然后置于冷水中冷却至室温，得到合金锭；
（3）将合金锭车削成细屑后进行粉碎，得到合金粉；
（4）将上述合金粉置于挤压模具中，再通过挤压机挤压成型，得到合金材料；
（5）再对上述合金材料进行烧结和热处理；
（6）然后将热处理后的材料与液体混合，并加入有机粘合剂搅拌均匀，配制成金属粉浆料；
（7）再将浆料通过喷雾造粒机制成球状3D打印用金属粉末。
2.根据权利要求1所述高强度3D打印金属材料的制备方法，其特征在于：所述金属单质采用铝粒、铜粒和镍粒，其中镍的含量为10wt%，铝的含量为1—2 wt %，余量为铜。
3.如权利要求1所述高强度3D打印金属材料的制备方法，其特征在于：所述液体采用蒸馏水或去离子水，且合金粉与液体的质量比为（2.5—3）：1。
4.如权利要求1所述高强度3D打印金属材料的制备方法，其特征在于：所述有机粘合剂采用金属造粒剂，其加入量为合金粉质量的2—4%。
5.如权利要求1所述高强度3D打印金属材料的制备方法，其特征在于：所述喷雾造粒机采用离心喷雾造粒机或压力喷雾造粒机。
6.如权利要求5所述高强度3D打印金属材料的制备方法，其特征在于：所述离心喷雾造粒机的转速为5000—8000转/分，压力喷雾造粒机的压力为15—25kg/ cm 2。
7.如权利要求5所述高强度3D打印金属材料的制备方法，其特征在于：所述喷雾造粒机干燥空气的进口温度为250—350℃、出口温度为100—150℃；干燥空气的流量为100—200 Nm 3 /h；进料速度为10—20 kg/h。
8.如权利要求1所述高强度3D打印金属材料的制备方法，其特征在于：挤压成型在保护气氛中进行，压力为1000—1200MPa。
9.如权利要求1所述高强度3D打印金属材料的制备方法，其特征在于：烧结时，先以
280—320℃的温度烧结20—30s，然后以500—600℃温度烧结40—60s，再以650—700℃温度烧结20—30s。
10.如权利要求1所述高强度3D打印金属材料的制备方法，其特征在于：热处理依次采用固溶、冷压变形和时效处理，其中固溶处理的温度为650—700℃，时间为10—12min；冷压变形处理的冷压变形量为30—35%；时效处理的温度为300—350℃，时间为2—3h。
一种高强度3D打印金属材料的制备方法
技术领域
背景技术
3D打印技术已成为全球最关注的新兴技术之一。这种新型的生产方式与其他数字化生产模式一起将推动第三次工业革命的实现。制约3D打印技术迅速发展的其中一大瓶颈是打印材料，特别是金属打印材料。研发和生产性能更好和通用性更强的金属材料是提3D打印技术的关键。在高性能金属构件直接采用3D打印技术制造方面，需要粒径细、粒径均匀、高球形度、低氧含量的各类金属粉末。
发明内容
（2）将合金液浇注至模具中，然后置于冷水中冷却至室温，得到合金锭；
（3）将合金锭车削成细屑后进行粉碎，得到合金粉；
（4）将上述合金粉置于挤压模具中，再通过挤压机挤压成型，得到合金材料；
（5）再对上述合金材料进行烧结和热处理；
（6）然后将热处理后的材料与液体混合，并加入有机粘合剂搅拌均匀，配制成金属粉浆料；
（7）再将浆料通过喷雾造粒机制成球状3D打印用金属粉末。
300—350℃，时间为2—3h
从以上技术方案可知，本发明通过合金液浇注至模具中，然后置于冷水中冷却至室温，使合金液快速冷却，保证金属在高温阶段停留时间较短，合金元素来不及扩散，从而细化组织，降低偏析，然后通过挤压和热处理工艺提高材料的强度，再通过喷雾造粒机可制备粒径小、粒径均匀的3D打印用金属粉末。
具体实施方式
7.18g/cm3。
11min；接着冷压变形处理，冷压变形量为32%；最后以330℃时效处理2.5h；接着将热处理后的材料与去离子水混合，且材料与去离子水的质量比为2.8：1，并加入材料质量的3%金属造粒剂搅拌均匀，配制成金属粉浆料；再将浆料通过压力喷雾造粒机进行造粒，其中喷雾造粒机干燥空气的进口温度为300℃、出口温度为130℃、干燥空气的流量为150 Nm 3 /h、进料速
2
度为15 kg/h，压力喷雾造粒机的压力为25kg/ cm ，从而获得球状的3D打印用金属粉末；该金属粉末的粒径分布范围为50—69nm，硬度可达45.1HRC，剪切强度为596.3MPa，体积密度为7.39g/cm3。
3
分布范围为56—73nm，硬度可达38.9HRC，剪切强度为563.1MPa，体积密度为7.56g/cm。
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