一种热等静压玻璃包套的制备方法技术

本发明专利技术涉及一种热等静压玻璃包套的制备方法。利用3D打印技术，选用玻璃丝材或者玻璃粉末作为3D成型原料，按照制品三维模型程序，将玻璃丝材逐层熔融打印制备热等静压玻璃包套，将热等静压制品粉末或预制坯装入玻璃包套中，抽真空密封后，即可进行热等静压致密化处理；或将玻璃粉末与粘结剂混合均匀，调配成适当浓度的料浆，通过3D打印将上述料浆在热等静压制品预制坯表面逐层粘结固化后，在马弗炉中加热脱除粘结剂并使玻璃粉熔融均匀包覆预制坯表面，冷却后获得带玻璃包套的预制坯，即可直接进行热等静压致密化处理。本发明专利技术技术可以根据热等静压制品材质的熔点选用不同软化温度的玻璃丝材或玻璃粉末，工艺简单，操作方便，适用范围广。

Method for preparing hot isostatic pressing glass package

The invention relates to a preparation method of a hot isostatic pressing glass package. The use of 3D printing technology, use glass wire or glass powder as 3D molding material, in accordance with the 3D model of product process, the glass wire melting layer printing preparation of hot isostatic pressing glass bag, the hot isostatic pressing product powder or preform into glass bag, vacuum sealing can be carried out after densification treatment of hot isostatic pressing; or the glass powder and binder are mixed evenly, blended into proper slurry concentration, through 3D printing the slurry in the hot isostatic pressing products preform surface layer by layer after curing, in a muffle furnace heating removing binder and the glass melting powder evenly coated preform surface, after cooling get a preform glass bag, you can directly by hot isostatic pressing. The invention can select glass fiber or glass powder with different softening temperature according to the melting point of the material of the hot isostatic pressing product, the process is simple, the operation is convenient, and the range of application is wide.

【技术实现步骤摘要】
一种热等静压玻璃包套的制备方法
本专利技术涉及热等静压技术应用领域，提供了一种利用3D打印技术快速制备热等静压玻璃包套的方法。技术背景热等静压技术是一种利用高温高压容器对制件进行成型以及致密化的技术，常用于铸件的缺陷消除、粉末冶金制品成型、同质/异质材料扩散连接、反应热等静压等，涉及航空航天、船舶制造、海洋化工、核反应堆等各个领域，是工业发展的强大动力。热等静压工艺通常采用钢包套成型，大多采用焊接成型，多用于简单形状的包套制作。由于异形件的钢包套变形困难、制作焊接工序较长，限制了该技术的应用与发展。本专利技术技术针对上述问题，解决复杂形状异形件的热等静压包套制作变形困难、制作周期长的问题，提供了一种利用3D打印技术快速制备热等静压玻璃包套的方法。本专利技术技术既满足制品对形状尺寸的要求，又缩短了制作周期，是一种既经济、又高效制备热等静压包套的方法。
技术实现思路
本专利技术主要针对制作复杂形状热等静压钢包套困难、制作周期长等问题，提供了一种简易、快速、高效制备热等静压玻璃包套的方法，尤其是能够解决复杂形状热等静压制品的包套制作问题。其具体工艺步骤如下：a、3D打印玻璃丝材制备热等静压玻璃包套(1)根据所需制品的形状绘制三维模型，并将其切片，根据精度要求其层厚可设为0.1～1.0mm之间；(2)将三维模型转化数据格式输入3D打印机，根据所选玻璃丝材软化温度的不同选择相应的喷嘴加热温度(高于软化温度100～300℃)，逐层打印包套原型；(3)将热等静压制品粉末或预制坯封装于包套原型，抽真空密封后，进行热等静压致密化处理。b、3D打印玻璃粉末粘结原型制备热等静压玻璃包套(1)根据所需制品的形状绘制三维模型，并将其切片，根据精度要求其层厚可设为0.1～1.0mm之间；(2)将玻璃粉末与粘结剂混合均匀，调配成具有适当粘度的料浆；(3)将三维模型转化数据格式输入3D打印机，将上述料浆在热等静压制品预制坯表面逐层粘结固化，固化方式可根据粘结剂种类选择热固化或化学固化；(4)在马弗炉中加热脱除粘结剂并使玻璃粉熔融均匀包覆预制坯表面，加热温度高于软化温度100～300℃，冷却后获得带玻璃包套的预制坯，可直接进行热等静压致密化处理。优选的，所述使用的玻璃丝材或玻璃粉末的软化温度为400～1500℃。优选的，所述玻璃粉末的平均粒度为10～100μm，包套厚度为1～10mm。采用以上技术方案，本专利技术的有益效果在于：1、利用3D打印玻璃丝材或玻璃粉末制备热等静压玻璃包套，工艺简单、取材容易、成本低。2、3D打印热等静压玻璃包套有利于复杂形状制品的近终成型。3、适用范围广，涉及铝及铝合金、铜及铜合金、钛及钛合金、钢、钨及钨合金、钼及钼合金等金属制品，以及氧化铝、氧化锆、碳化硅等陶瓷制品。具体实施方案实施例1运用CAD软件绘制齿轮原型，并将其切片转化格式，将数据输入3D打印机。将Φ1.5mm的玻璃丝材(软化温度为400℃)装入3D打印机，喷嘴温度达到600℃后，按照既定程序打印出齿轮原型。将2014铝合金粉末填充包套内腔中，抽真空密封后，将其置于热等静压炉中进行致密化处理，随炉冷却后去除玻璃包套即可获得致密的铝合金齿轮。实施例2运用CAD软件绘制涡轮叶片原型，并将其切片转化格式，将数据输入3D打印机。选用平均粒度为20μm的玻璃粉(软化温度为800℃)，将其与热固化型粘结剂混合均匀后调成具有适当粘度的料浆，将上述料浆通过3D打印在TC4钛合金粉末预制坯表面逐层粘结热固化成型，置于马弗炉中，在900℃温度下脱除粘结剂并使玻璃粉熔融均匀包覆预制坯表面，冷却后获得带玻璃包套的预制坯，可直接进行热等静压致密化处理，随炉冷却后去除玻璃包套即可获得TC4钛合金涡轮叶片。实施例3运用CAD软件绘制牙齿原型，并将其切片转化格式，将数据输入3D打印机。选用平均粒度为80μm的玻璃粉(软化温度为1100℃)，将其与化学固化型粘结剂混合均匀后调成具有适当粘度的料浆，将上述料浆通过3D打印在氧化锆粉末预制坯表面逐层粘结化学固化成型，置于马弗炉中，在1250℃温度下脱除粘结剂并使玻璃粉熔融均匀包覆预制坯表面，冷却后带玻璃包套的预制坯，可直接进行热等静压致密化处理，随炉冷却后去除玻璃包套即可获得氧化锆陶瓷牙齿。以上内容是结合具体的优选实施方式对本专利技术所作的进一步详细说明，不能认定本专利技术的具体实施只局限于这些说明。对于本专利技术所述
的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术构思的前提下，还可以做出若干推演或替换，都应当视为属于本专利技术的保护范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种热等静压玻璃包套的制备方法，其特征在于：利用3D打印技术，选用玻璃丝材或者玻璃粉末作为3D成型原料，将丝材逐层熔融或粉末逐层粘结制备所需形状的制品原型，为快速获得热等静压制品准备所需的玻璃包套，制备步骤包括：a、3D打印玻璃丝材制备热等静压玻璃包套(1)根据所需制品的形状绘制三维模型，并将其切片，根据精度要求其层厚设为0.1～1.0mm之间；(2)将三维模型转化数据格式输入3D打印机，根据所选玻璃丝材软化温度的不同选择相应的喷嘴加热温度，逐层打印包套原型；喷嘴加热温度高于软化温度100～300℃；(3)将热等静压制品粉末或预制坯封装于包套原型，抽真空密封后，进行热等静压致密化处理；b、3D打印玻璃粉末粘结原型制备热等静压玻璃包套(1)根据所需制品的形状绘制三维模型，并将其切片，根据精度要求其层厚可设为0.1～1.0mm之间；(2)将玻璃粉末与粘结剂混合均匀，调配成具有适当粘度的料浆；(3)将三维模型转化数据格式输入3D打印机，将上述料浆在热等静压制品预制坯表面逐层粘结固化，固化方式根据粘结剂种类选择热固化或化学固化；(4)在马弗炉中加热脱除粘结剂并使玻璃粉熔融均匀包覆预制坯表面，加热温度高于软化温度100～300℃，冷却后获得带玻璃包套的预制坯，可直接进行热等静压致密化处理。...

【技术特征摘要】
1.一种热等静压玻璃包套的制备方法，其特征在于：利用3D打印技术，选用玻璃丝材或者玻璃粉末作为3D成型原料，将丝材逐层熔融或粉末逐层粘结制备所需形状的制品原型，为快速获得热等静压制品准备所需的玻璃包套，制备步骤包括：a、3D打印玻璃丝材制备热等静压玻璃包套(1)根据所需制品的形状绘制三维模型，并将其切片，根据精度要求其层厚设为0.1～1.0mm之间；(2)将三维模型转化数据格式输入3D打印机，根据所选玻璃丝材软化温度的不同选择相应的喷嘴加热温度，逐层打印包套原型；喷嘴加热温度高于软化温度100～300℃；(3)将热等静压制品粉末或预制坯封装于包套原型，抽真空密封后，进行热等静压致密化处理；b、3D打印玻璃粉末粘结原型制备热等静压玻璃包套(1)根据所需制品的形状绘制三维模...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈存广，孙海霞，郭志猛，王雯雯，李沛，郝俊杰，
申请(专利权)人：北京科技大学，
类型：发明
国别省市：北京,11