一种利用3D打印装置制备摩擦材料的方法制造方法及图纸

一种利用3D打印装置制备的摩擦材料，金属粉按照以下质量分数进行配比，Cu：40~60%、Fe：5~30%、Sn：1~15%、Cr：0~10%、Cr‑Fe：0~8%、SiO2：5~10%、Al2O3：3~15%，润滑组元按照以下质量分数进行配比，MoS2：0~6%、石墨：5~12%。本发明专利技术利用3D分层打印方法制备粉末冶金摩擦材料，主要包括如下工艺：采用多喷头3D打印装置，通过控制每个送料盒中的原材料，利用多个喷头所需粉末按照一定比例逐层打印或平铺在冷压模具中，待打印尺寸达到要求后，将模具放入冷压成型机中压制成型，然后放入热压烧结机中进行烧结，也可直接进行热压烧结。本发明专利技术可实现任意配比制备粉末冶金摩擦材料的制备及组织控制，制备出的摩擦材料具有组织均匀，摩擦系数稳定，磨损量小等优点。

A method of making friction material by 3D printing device

A friction material using 3D printing device for preparing the metal powder ratio according to the following content, Cu:40~60%, Fe:5~30%, Sn:1~15%, Cr:0~10%, Cr, Fe:0~8%, SiO2:5~10%, Al2O3:3~15%, lubricant components according to the following content ratio, MoS2:0~6%, graphite: 5~12%. The preparation of powder metallurgy friction materials using 3D layered printing method, mainly includes the following process: the use of multi nozzle 3D printing device, through the control of raw materials of each feed box, using a plurality of nozzles required powder according to a certain proportion of the printed layer by layer or tile in the cold die out, to meet the requirements of the print size after the die into a cold pressing machine pressing machine, and then put into the hot pressing sintering, but also can be directly used for hot pressing sintering. The invention can achieve the preparation and organization control of powder metallurgy friction materials at any ratio. The prepared friction material has the advantages of uniform structure, stable friction coefficient and small wear volume.

【技术实现步骤摘要】
一种利用3D打印装置制备摩擦材料的方法
本专利技术涉及一种摩擦材料成型技术，属于粉末冶金摩擦材料生产制备应用领域，特别涉及一种利用多喷头3D打印装置制备粉末冶金摩擦材料的方法。
技术介绍
高速列车摩擦材料是列车制动中的关键材料，利用摩擦材料与对磨盘之间的摩擦力使列车中的动能转化为热能或者其他形式的能量，从而达到安全制动。摩擦材料根据材料的不同可以分为合成材料、复合材料以及粉末冶金材料等。列车早期使用的摩擦材料为合成材料，合成材料由于机械强度低、抗冲击性能差、磨损量较大，特别是对列车运行的环境敏感，列车运行在雨季或者潮湿的环境中，会造成材料的摩擦系数降低，制动能力差。复合材料一般为碳/碳复合材料，主要以碳纤维增强的新型材料。碳/碳复合材料制造成本昂贵，目前仅适用于航天航空领域。通过粉末冶金工艺制备粉末冶金摩擦材料，将各组分混合均匀后压制成坯料，然后放入烧结机中烧结成型。粉末冶金材料的优点为无组织偏析，但是一旦材料压制成型难以通过后期工艺改变材料的组织的。由于组元之间的粒度、密度、弹性模量、收缩系数等不同，摩擦材料在混合过程中会出现一定的分散不均匀，导致摩擦材料烧结后组织会出现一定程度的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种利用3D打印装置制备的摩擦材料，其特征在于：金属粉按照以下质量分数进行配比，Cu：40~60%、Fe：5~30%、Sn：1~15%、Cr：0~10%、Cr‑Fe：0~8%、SiO2：5~10%、Al2O3：3~15%，润滑组元按照以下质量分数进行配比，MoS2：0~6%、石墨：5~12%。

【技术特征摘要】
1.一种利用3D打印装置制备的摩擦材料，其特征在于：金属粉按照以下质量分数进行配比，Cu：40~60%、Fe：5~30%、Sn：1~15%、Cr：0~10%、Cr-Fe：0~8%、SiO2：5~10%、Al2O3：3~15%，润滑组元按照以下质量分数进行配比，MoS2：0~6%、石墨：5~12%。2.如权利要求1所述的利用3D打印装置制备的摩擦材料，其特征在于：所述金属粉包括金属粉组元和摩擦组元。3.一种利用3D打印装置制备如权利要求1所述摩擦材料的方法，其特征在于：采用多喷头3D分层打印装置，将金属粉和润滑组元分别放入3D打印装置不同的送料盒中，按照系统中设置的程序，将各喷头中的粉料按照比例逐层打印或平铺在模具中，制备坯料；制备方法包括如下步骤：（1）粉末的制备：将金属粉按照配比放入混料机中进行混合，将润滑组元按照配比放入混料机中进行混合；（2）分层打印成型：将步骤（1）中混合的金属粉和润滑组元分别放入多喷头3D打印设备的送料盒中，利用多喷头3D打印装置逐层打印，将粉末按照要求逐层打印或平铺在冷压模具中，形成松装摩擦材料；（3）冷压成型：将步骤（2）中打印的松装摩擦材料放入冷压成型设备中压制成粉末冶金摩擦材料；（4）热压烧结：将步骤（3）中冷压成型的粉末冶金摩擦材料或直接将步骤（2）中打印的松装摩擦材料放入热压烧结机中进行热压烧结。4.如权利要求3所述的利用3D打印装置制备摩擦材料的方法，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：樊江磊，张驰，吴深，王霄，刘建秀，贾德晋，刘占云，孙璐璐，
申请(专利权)人：郑州轻工业学院，
类型：发明
国别省市：河南,41