基于3D打印技术制备金属基复合材料坯料的方法技术

本发明专利技术公开了一种基于3D打印技术制备金属基复合材料坯料的方法，本发明专利技术可以实现陶瓷骨架增强金属基复合材料的制备，通过增强体材料的按需设置，即在强度要求较高的区域，添加增强相并进行固化烧结处理，提高强度；在韧性要求较高的区域形成不加增强相固化烧结处理，以此保证材料具有较好的韧性，通过增强体材料的按一定路径进行分布，在材料内部形成陶瓷骨架，避免传统方式制备陶瓷骨架复合材料过程中金属浸润不足的现象。

Method of Preparing Metal Matrix Composite Billet Based on 3D Printing Technology

【技术实现步骤摘要】
基于3D打印技术制备金属基复合材料坯料的方法
本专利技术属于增材制造领域，具体涉及基于3D打印技术制备金属基复合材料坯料的方法。
技术介绍
复合材料的组成包括基体和增强材料两个部分。非金属基体主要有合成树脂、碳、石墨、橡胶、陶瓷；金属基体主要有铝、镁、铜和它们的合金；增强材料主要有玻璃纤维、碳纤维、硼纤维、芳纶纤维等有机纤维和碳化硅纤维、石棉纤维、晶须、金属丝及硬质细粒等。复合材料根据其组成可分为金属与金属复合材料；金属与非金属复合材料；非金属与非金属复合材料三种。根据结构特点又可分为纤维复合材料、层叠复合材料、细粒复合材料和骨架复合材料。层叠复合材料，又称层合复合材料，由于具有良好的热稳定性、高的比刚度、高的比强度等优点，广泛应用于航空航天、军事、汽车等领域。层叠复合材料分为双层金属复合材料和夹层复合材料以及多层复合材料；双层金属复合材料是将特性不同的两种金属，用胶合或者融合铸造，热压、焊接、喷涂等方法复合在一起；夹层复合材料是性质完全不同的表面材料与芯材复合而成的一种材料；多层复合材料是将几种不同的材料叠层粘粘在一起。叠层材料根据不同的材料制备方式不同，造成工序繁杂，可控性差；并本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.基于3D打印技术制备金属基复合材料坯料的方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：(1)选择基体材料：选取一定规格的金属粉末材料；(2)选择增强材料：选取一定规格的增强体材料；(3)利用物理或者化学方法将工作平台粗糙化处理；(4)在粗糙化处理的工作平台上预铺一层如步骤(1)所述的金属粉末材料；(5)利用辐射的方式将步骤(4)的材料加热处理，工作平台下移；(6)重复步骤(4)和步骤(5)，使工作台上形成一定厚度的底层固结金属层；(7)在步骤(6)形成的底层固结金属层上均匀铺设一层金属粉末材料；(8)在步骤(7)基础上按照特定的路径铺置增强体材料层，利用辐射的方式进行加热处理，所述特定的路径为通...

【技术特征摘要】
1.基于3D打印技术制备金属基复合材料坯料的方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：(1)选择基体材料：选取一定规格的金属粉末材料；(2)选择增强材料：选取一定规格的增强体材料；(3)利用物理或者化学方法将工作平台粗糙化处理；(4)在粗糙化处理的工作平台上预铺一层如步骤(1)所述的金属粉末材料；(5)利用辐射的方式将步骤(4)的材料加热处理，工作平台下移；(6)重复步骤(4)和步骤(5)，使工作台上形成一定厚度的底层固结金属层；(7)在步骤(6)形成的底层固结金属层上均匀铺设一层金属粉末材料；(8)在步骤(7)基础上按照特定的路径铺置增强体材料层，利用辐射的方式进行加热处理，所述特定的路径为通过模拟软件模拟分析得到的拓扑网络结构进行切片后形成的交错的网格路径；(9)在步骤(8)的基础上，即整个层面上或避开特殊路径的区域，铺设步骤(1)中的金属粉末材料，利用辐射的方式进行加热处理，工作平台下移；(10)重复步骤(8)和(9)操作至完成坯料制作；(11)在步骤(10)的基础上铺设一层如步骤(1)所述的金属粉末材料，利用辐射的方式进行加热处理，工作平台下移；(12)重复步骤(11)的操作形成一定厚度的顶层固结金属层直至完成部件。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)中所述金属粉末材料为镁、铝、锌粉末中的一种或者多种或其合金粉末中的一种；所述金属粉末材料的平均...

【专利技术属性】
技术研发人员：田学锋，杨小波，黄晓徐，
申请(专利权)人：无锡职业技术学院，
类型：发明
国别省市：江苏,32