制备优异烧结性能的3D打印用铝合金粉的方法技术

本发明专利技术公开了一种制备优异烧结性能的3D打印用铝合金粉的方法，将铝合金原材料抽真空并微正压氮气保护下熔炼成铝合金液体，并保持熔炼和保温过程中铝合金液体获得250～300℃的过热度，采用氮气作为雾化气体，对熔融后的铝合金液体进行气雾化，得到3D打印用铝合金粉。本发明专利技术提供一种具有优异烧结性能、步骤简单、操作流程短的制备3D打印用铝合金粉的方法。

【技术实现步骤摘要】
制备优异烧结性能的3D打印用铝合金粉的方法
本专利技术涉及3D打印
，涉及一种3D打印用铝合金粉的制备方法，尤其涉及一种制备优异烧结性能的3D打印用铝合金粉的方法。
技术介绍
3D打印(3DP)即快速成型技术的一种，它是一种以数字模型文件为基础，运用粉末状金属或塑料等可粘合材料，通过逐层打印的方式来构造物体的技术。3D打印技术已经逐步发展起来，并且随着其不断发展，传统制造业的标准也逐步提高，就航空航天领域而言，轻量化、高利用率已经逐步称为其制造零部件的标准，而其中所用到最多的就是铝合金。铝合金用于制造零部件，其生产成本相比其他金属材料要低得多，并且地壳中铝元素含量丰富，更是“可再生资源”，因此航空航天领域饱受人们关注。航空航天领域中用到最多的材料是铝合金，用于打印的铝合金会反射激光，造成很多打印缺陷。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题在于，针对现有技术的缺陷，提供一种具有优异烧结性能、步骤简单、操作流程短的制备3D打印用铝合金粉的方法。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种制备优异烧结性能的3D打印用铝合金粉的方法，将铝合金原材料抽真空并微正压氮气保护下熔炼成铝合金液体，并保持熔炼和保温过程中铝合金液体获得250～300℃的过热度，采用氮气作为雾化气体，对熔融后的铝合金液体进行气雾化，得到3D打印用铝合金粉。所述的制备优异烧结性能的3D打印用铝合金粉的方法，优选包括以下步骤：A、将铝合金原材料加入雾化设备的熔炼机构，对雾化设备中的雾化机构及熔炼机构进行抽真空，确保其处于真空状态；B、向熔炼机构内冲入氮气，使其处于微正压状态；微正压状态指压强略高于大气压的状态；C、将熔炼机构中的保温炉升温，达到指定温度后，打开熔炼机构中的熔炼炉电源，使其加热，当熔炼机构中的保温炉和熔炼炉达均达到熔炼温度后，保温30min～60min，使其获得200～300℃的过热度；D、采用氮气作为雾化气体，控制雾化压强为2-4Mpa，对熔融后的铝合金液体进行气雾化，液体破碎冷却成铝合金的球形或类球形颗粒，收集球形或类球形颗粒并进行处理得到3D打印用铝合金粉。所述的制备优异烧结性能的3D打印用铝合金粉的方法，所述铝合金原材料采用AlSi10Mg。针对现有技术采用铝合金打印易出现产品缺陷的问题，究其主要原因是铝合金材料中Al-Si的Si晶粒过大，造成激光吸收的不充分所致。本专利技术通过熔体过热200-300℃，影响铝合金的生长，使其初生硅的尺寸减小，达到细化的作用，从而能在进行3D打印期间更充分的吸收激光，烧结性能得到提升。本专利技术选择的过热度范围既能有效缩小Si晶粒尺寸，并且能使得最后的产品具有良好的烧结性能，尤其适用于SLS选区激光烧结技术。本专利技术的易操作、步骤简单、效果明显，很好的提高了3D打印用铝合金粉烧结性能。具体实施方式为了对本专利技术的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现详细说明本专利技术的具体实施方式。一种制备优异烧结性能的3D打印用铝合金粉的方法，将铝合金原材料抽真空并微正压氮气保护下熔炼成铝合金液体，并保持熔炼和保温过程中铝合金液体获得250～300℃的过热度，采用氮气作为雾化气体，对熔融后的铝合金液体进行气雾化，得到3D打印用铝合金粉。所述的制备优异烧结性能的3D打印用铝合金粉的方法，包括以下步骤：A、将铝合金原材料加入雾化设备的熔炼机构，对雾化设备中的雾化机构及熔炼机构进行抽真空，确保其处于真空状态；B、向熔炼机构内冲入氮气，使其处于微正压(压强略高于大气压)状态；C、将熔炼机构中的保温炉升温，达到指定温度后，打开熔炼机构中的熔炼炉电源，使其加热，当熔炼机构中的保温炉和熔炼炉达均达到熔炼温度后，保温30min～60min，使其获得200～300℃的过热度；D、采用氮气作为雾化气体，控制雾化压强为2-4Mpa，对熔融后的铝合金液体进行气雾化，液体破碎冷却成铝合金的球形或类球形颗粒，收集球形或类球形颗粒并进行处理得到3D打印用铝合金粉。所述的制备优异烧结性能的3D打印用铝合金粉的方法，所述铝合金原材料采用AlSi10Mg。以下通过具体实施例来详细说明本专利技术：实施例1、制备优异烧结性能的3D打印用铝合金粉的方法，包括以下步骤：A、将铝合金原材料AlSi10Mg加入雾化设备的熔炼机构，对雾化设备中的雾化机构及熔炼机构进行抽真空，确保其处于真空状态；B、向熔炼机构内冲入氮气，使其处于微正压(压强略高于大气压)状态；C、将熔炼机构中的保温炉升温，控制其功率在70kw，达到指定温度800℃后，打开熔炼机构中的熔炼炉电源，使其加热，控制其功率在70kw之间，当熔炼机构中的保温炉和熔炼炉达均达到熔炼温度800℃后，保温30min，使其获得200℃的过热度；D、采用氮气作为雾化气体，控制雾化压强为2Mpa，对熔融后的铝合金液体进行气雾化，液体破碎冷却成铝合金的球形或类球形颗粒，收集球形或类球形颗粒并进行处理得到3D打印用铝合金粉。制成的铝合金粉末的粒径为15-53μm。使用本实施例所制取的铝合金粉，采用SLS选区激光烧结工艺，进行拉伸试棒打印，打印完毕取下零件，进行加工，按照GB/T228-2010标准在室温条件下测定了试样的力学性能为：抗拉强度317Mpa，延伸率12.7％。实施例2、制备优异烧结性能的3D打印用铝合金粉的方法，包括以下步骤：A、将铝合金原材料AlSi10Mg加入雾化设备的熔炼机构，对雾化机构及熔炼机构进行抽真空，确保其处于真空状态；B、向熔炼机构内冲入氮气，使其处于微正压(压强略高于大气压)状态；C、将熔炼机构中的保温炉升温，控制其功率在80kw，达到指定温度800℃后，打开熔炼机构中的熔炼炉电源，使其加热，控制其功率在80kw之间，当熔炼机构中的保温炉和熔炼炉达均达到熔炼温度800℃后，保温50min，使其获得250℃的过热度；D、采用氮气作为雾化气体，控制雾化压强为3Mpa，对熔融后的铝合金液体进行气雾化，液体破碎冷却成铝合金的球形或类球形颗粒，收集球形或类球形颗粒并进行处理得到3D打印用铝合金粉。制成的铝合金粉末的粒径为20-55μm。使用本实例所制取的铝合金粉，采用SLS选区激光烧结工艺，进行拉伸试棒打印，打印完毕取下零件，进行加工，按照GB/T228-2010标准在室温条件下测定了试样的力学性能为：抗拉强度338Mpa，延伸率12.9％。实施例3、制备优异烧结性能的3D打印用铝合金粉的方法，包括以下步骤：A、将铝合金原材料AlSi10Mg加入雾化设备的熔炼机构，对雾化机构及熔炼机构进行抽真空，确保其处于真空状态；B、向熔炼机构内冲入氮气，使其处于微正压(压强略高于大气压)状态；C、将熔炼机构中的保温炉升温，控制其功率在90kw，达到指定温度后，打开熔炼机构中的熔炼炉电源，使其加热，控制其功率在90kw之间，当熔炼机构中的保温炉和熔炼炉达均达到熔炼温度后，保温60min，使其获得300℃的过热度；D、采用氮气作为雾化气体，控制雾化压强为4Mpa，对熔融后的铝合金液体进行气雾化，液体破碎冷却成铝合金的球形或类球形颗粒，收集球形或类球形颗粒并进行处理得到3D打印用铝合金粉。制成的铝合金粉末的粒径为15-50μm。使用本实施例所制取的铝合金粉，采用SLS选区激光烧结工艺，进行拉伸试棒打印，打完毕取下本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制备优异烧结性能的3D打印用铝合金粉的方法，其特征在于，将铝合金原材料抽真空并微正压氮气保护下熔炼成铝合金液体，并保持熔炼和保温过程中铝合金液体获得250～300℃的过热度，采用氮气作为雾化气体，对熔融后的铝合金液体进行气雾化，得到3D打印用铝合金粉。

【技术特征摘要】
1.一种制备优异烧结性能的3D打印用铝合金粉的方法，其特征在于，将铝合金原材料抽真空并微正压氮气保护下熔炼成铝合金液体，并保持熔炼和保温过程中铝合金液体获得250～300℃的过热度，采用氮气作为雾化气体，对熔融后的铝合金液体进行气雾化，得到3D打印用铝合金粉。2.根据权利要求1所述的制备优异烧结性能的3D打印用铝合金粉的方法，其特征在于，包括以下步骤：A、将铝合金原材料加入雾化设备的熔炼机构，对雾化设备中的雾化机构及熔炼机构进行抽真空，确保其处于真空状态；B、向熔炼机构内冲入氮气，使其处于微正...

【专利技术属性】
技术研发人员：盛洪超，薛高健，邓斌，岳巍，姜勇，梁廷禹，杨海峰，
申请(专利权)人：南通金源智能技术有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32