一种基于3D打印技术的微织构自润滑拉丝模制造技术

提供一种基于3D打印技术的Al2O3‑Ti(C,N)‑B4C‑Y2O3微织构自润滑拉丝模；微织构自润滑拉丝模内表面制备能够存储固体自润滑剂的微凹腔；依靠Y2O3烧结助剂和Ti(C,N)之间的原位反应，降低复合粉末制备难度，提升其致密度；B4C然后向微织构中添加固体润滑剂；利用拉丝模工作区发生剧烈滑动摩擦导致的高温，使得固体润滑剂形成覆盖整个工作区域自润滑膜；通过微织构与固体润滑剂结合的方式，降低拉丝模工作区的摩擦系数和磨损，从根本上提高拉丝模的抗磨损性能。

【技术实现步骤摘要】
一种基于3D打印技术的微织构自润滑拉丝模
本专利技术属于先进制造
，涉及一种基于3D打印技术的微织构自润滑拉丝模，尤其涉及拉丝模的制造方法。
技术介绍
在金属制品生产中，线材具有举足轻重的地位；近年来，线材的年产量超过1亿吨，且仍以超过15％年均增长速度增加。拉丝模是金属拉丝成形工艺中的关键部件，呈现典型的易耗损特性。拉丝模在工作时，其工作区和定径区连续与被加工线材接触，发生剧烈滑动摩擦，导致接触区处于高温、高压严苛状态，造成极为严重的磨损。其磨损一方面导致拉丝模损坏，使加工无法进行；另一方面因为拉丝模的尺寸精度损坏严重影响到被拉拔线材的尺寸精度和表面质量。为提高拉丝膜的抗磨损性能，复合结构是金属拉丝模中一种经典结构，即分为模芯与模套；模芯往往通过硬质合金或陶瓷利用粉末冶金的途径制造；尤其是陶瓷材料因其本身高硬度和不易与金属发生化学反应的特性，是一种相当引起人的拉丝模的材料。目前已经应用于拉丝模的制造上的陶瓷包括金属陶瓷、ZTA陶瓷、Al2O3/TiC陶瓷、TZP陶瓷等。陶瓷拉丝模在拉丝过程中不易与金属发生化学反应的特性，有利于提高金属丝材表面质量，尤其是在高温下拉制有色金属材本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.提供一种基于3D打印技术的Al2O3‑Ti(C,N)‑B4C‑Y2O3微织构自润滑拉丝模；其特征在于依靠3D打印技术在Al2O3‑Ti(C,N)‑B4C‑Y2O3微织构自润滑拉丝模内表面制备能够存储固体自润滑剂的微凹腔(1)；依靠Y2O3烧结助剂和Ti(C,N)之间的原位反应，降低复合粉末制备难度，提升其致密度；B4C然后向微织构中添加固体润滑剂；利用拉丝模工作区发生剧烈滑动摩擦导致的高温，使得固体润滑剂形成覆盖整个工作区域自润滑膜；通过微凹腔(1)的固体润滑剂降低拉丝模工作区的摩擦系数，相当于硬质点的基体确保拉丝模工作区的尺寸精度。

【技术特征摘要】
1.提供一种基于3D打印技术的Al2O3-Ti(C,N)-B4C-Y2O3微织构自润滑拉丝模；其特征在于依靠3D打印技术在Al2O3-Ti(C,N)-B4C-Y2O3微织构自润滑拉丝模内表面制备能够存储固体自润滑剂的微凹腔(1)；依靠Y2O3烧结助剂和Ti(C,N)之间的原位反应，降低复合粉末制备难度，提升其致密度；B4C然后向微织构中添加固体润滑剂；利用拉丝模工作区发生剧烈滑动摩擦导致的高温，使得固体润滑剂形成覆盖整个工作区域自润滑膜；通过微凹腔(1)的固体润滑剂降低拉丝模工作区的摩擦系数，相当于硬质点的基体确保拉丝模工作区的尺寸精度。2.根据权利要求1要求一种基于3D打印技术的Al2O3-Ti(C,N)-B4C-Y2O3微织构自润滑拉丝模，其特征在于，其制备工艺步骤如下：(1)以Al2O3为基体，以Ti(C,N）、B4C为增韧补强相，其中Ti(C,N）质量含量为5-15%、B4C质量含量为5-15%、Y2O3为烧结助剂，然后开始球磨复合粉末，以乙醇作为媒介，球磨时间为120小时；(2)将球磨好的陶瓷复合粉末放入真空干燥箱中干燥，等其凉透后，利用120目的筛子过筛；(3)石蜡、热熔胶按照不同的比例在120℃条件下熔化混合均匀，然后加入质量含量0.5-1.5%Solsperse17000作为表面活性剂，继续搅拌至预混液均匀；(4)分别将Al2O3-Ti(C,N)-B4C-Y2O3复合陶瓷粉末加入预混液并搅拌，使其分散均匀；(5)FDM3D打印成型技术制备Al2O3-Ti(C...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘长霞，孙军龙，张蕊，王庆东，杨尚志，
申请(专利权)人：鲁东大学，
类型：发明
国别省市：山东,37