一种利用3D打印技术制备具有复杂结构的多孔金属零件的方法技术

本发明专利技术涉及一种利用3D打印技术制备具有复杂结构的多孔金属零件的方法，属于3D打印材料设计技术领域。本发明专利技术在原料粉末中配入一定量的水溶性粘结剂；然后通过3D打印制备坯体；最后通过溶解水溶性粘结剂的方式来制备多孔材料。所得产品孔隙率可控、通孔率高；且在相同孔隙率的条件下，其所得产品的性能远远优于现有产品。本发明专利技术制备工艺简单、生产成本低、所得产品性能优良；便于大规模的工业化应用。

A method of making porous metal parts with complex structure by using 3D printing technology

The invention relates to a method for preparing porous metal parts with complex structure by using 3D printing technology, which belongs to the technical field of 3D printing material design. The invention provides a certain amount of water soluble binder in the raw material powder; then it is printed by 3D to prepare the body; finally, the porous material is prepared by dissolving the water soluble binder. The product has high porosity and high through-hole rate, and the performance of the obtained product is much better than that of the existing product under the same porosity. The invention has the advantages of simple preparation process, low production cost and excellent product performance, and is convenient for large-scale industrial application.

【技术实现步骤摘要】
一种利用3D打印技术制备具有复杂结构的多孔金属零件的方法
本专利技术涉及一种利用3D打印技术制备具有复杂结构的多孔金属零件的方法，属于3D打印材料设计

技术介绍
近年来，随着各领域对环保清洁、高效节能等绿色材料的需求，新材料、新技术不断出现，金属多孔材料的开发和应用日益受到人们的关注，其应用领域不断拓展。金属多孔(泡沫金属)材料是20世纪80年代后期国际上迅速发展起来的，是由刚性骨架和内部的孔洞组成，具有优异的物理特性和良好的机械性能的新型工程材料。它具备的优异物理性能，如密度小、刚度大、比表面积大、吸能减振性能好、消音降噪效果好、电磁屏蔽性能高，使其应用领域已扩展到航空、电子、医用材料及生物化学领域等。通孔的金属多孔材料还具有换热散热能力强、渗透性好、热导率高等优点；而闭孔金属多孔材料的物理特性则与通孔的相反。随着现代工业的发展，金属多孔材料呈现出了功能性强、应用面广、新品种不断涌现、使用空间不断拓展的景象，作为功能材料广泛应用于过滤与分离方面，热交换方面，化学工业方面催化载体，吸声降噪、消音方面，流体流量控制方面，电极基体方面，生物材料方面等；作为结构材料广泛应用于汽车本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种利用3D打印技术制备具有复杂结构的多孔金属零件的方法；其特征在于包括下述步骤：步骤一按设计组分配取组分A和水溶性粘结剂B，混合均匀得到原料；所述组分A的熔点为A1、所述水溶性粘结剂的沸点为B1；所述原料中，组分A的质量百分含量为10‑90％、余量为水溶性粘结剂B；所述组分A的粒度小于200微米，所述水溶性粘结剂B的粒度小于600微米；所述组分A不溶于溶液C也不与溶液C反应，所述水溶性粘结剂B溶于溶液C中或与溶液C反应生成溶于溶液C的产物；所述熔点A1小于沸点B1；所述组分A为金属粉末；步骤二按设定的宏观结构，采用选区激光熔融3D打印技术或电子束熔融3D打印技术处理原料；得到坯体；打印时...

【技术特征摘要】
1.一种利用3D打印技术制备具有复杂结构的多孔金属零件的方法；其特征在于包括下述步骤：步骤一按设计组分配取组分A和水溶性粘结剂B，混合均匀得到原料；所述组分A的熔点为A1、所述水溶性粘结剂的沸点为B1；所述原料中，组分A的质量百分含量为10-90％、余量为水溶性粘结剂B；所述组分A的粒度小于200微米，所述水溶性粘结剂B的粒度小于600微米；所述组分A不溶于溶液C也不与溶液C反应，所述水溶性粘结剂B溶于溶液C中或与溶液C反应生成溶于溶液C的产物；所述熔点A1小于沸点B1；所述组分A为金属粉末；步骤二按设定的宏观结构，采用选区激光熔融3D打印技术或电子束熔融3D打印技术处理原料；得到坯体；打印时，控制激光束或电子束与原料接触点的温度为T；所述T大于等于A1且小于B1；步骤三将步骤二所得坯体置于溶液C中，溶出水溶性粘结剂B后，干燥，得到所述具有复杂结构的多孔金属零件。2.根据权利要求1所述的一种利用3D打印技术制备具有复杂结构的多孔金属零件的方法；其特征在于：所述金属粉末含有镁、铝、钛、铁、镍、铜、锰、钙、锶、钡、铅、锌、锡、钴、金、银、锑、镉、铋、钯、铍、锂、铟、铊、锗、镧、铈、锗、钕、钐、铕、钆、铽、镝、钬、铒、镱、钇中的至少一种元素。3.根据权利要求1所述的一种利用3D打印技术制备具有复杂结构的多孔金属零件的方法；其特征在于：所述水溶性粘结剂B，在3D打印时不分解。4.根据权利要求3所述的一种利用3D打印技术制备具有复杂结构的多孔金属零件的方法；其特征在于：...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈超，黄华龙，张晓泳，李志友，周科朝，
申请(专利权)人：中南大学，
类型：发明
国别省市：湖南,43