【技术实现步骤摘要】
基于三维喷印和热等静压的金属零件近净成形方法及产品
本专利技术属于増材制造领域，更具体地，涉及一种基于三维喷印和热等静压的金属零件近净成形方法及产品。
技术介绍
三维喷印技术又称微滴喷射技术、粘结剂喷射技术，该工艺是利用计算机将零件三维模型沿竖直方向切片，将零件三维轮廓信息变为二维截面的集合，三维喷印设备控制喷头根据二维截面信息将粘结剂选择性的喷射在粉床表面，将部分金属粉末粘合形成当前层，逐层循环直至打印完成；打印后的金属零件初坯经过后续烧结便可以直接成形金属零件。使用三维喷印技术可以无模快速加工金属零件，可有效节约产品开发时间、降低生产成本。但是由于金属零件初坯需要经过后续烧结致密化，在长时间的烧结过程中会产生晶界析出、晶粒粗大、残余孔隙等问题，导致最终金属零件力学、抗腐蚀性能偏差；且由于粘结剂内含有树脂成分，金属零件初坯在加热脱脂时会留有部分碳、氧杂质，这也会影响金属零件的成分，进而影响金属性能。热等静压技术通过以密闭容器中的高压惰性气体为传压介质，将压力传输到被加工零件包套上，金属粉末在高温、高压作用下快速发生...
【技术保护点】
1.一种基于三维喷印和热等静压的金属零件近净成形方法，其特征在于，该方法包括下列步骤：/n(a)选取金属粉末和粘结剂作为原料，构建待成形零件的三维模型，采用三维喷印的方式按照所述三维模型成形待成形初坯，其中，在所述三维喷印过程中选取成形壳的模式，使得所述粘结剂喷涂在待成形零件的外轮廓，以此使得获得的初坯包括外轮廓的壳体和填充在该壳体内部的金属粉末；/n(b)将所述初坯置于热等静压的包套中，采用金属或者陶瓷粉末填充所述包套与初坯之间的间隙，然后对该包套进行热等静压，该过程中，离散的金属粉末颗粒在高温和高压的作用下发生位错蠕变、体积扩散、晶粒扩散，原子的活性和扩散速度提高，金属...
【技术特征摘要】
1.一种基于三维喷印和热等静压的金属零件近净成形方法，其特征在于，该方法包括下列步骤：
(a)选取金属粉末和粘结剂作为原料，构建待成形零件的三维模型，采用三维喷印的方式按照所述三维模型成形待成形初坯，其中，在所述三维喷印过程中选取成形壳的模式，使得所述粘结剂喷涂在待成形零件的外轮廓，以此使得获得的初坯包括外轮廓的壳体和填充在该壳体内部的金属粉末；
(b)将所述初坯置于热等静压的包套中，采用金属或者陶瓷粉末填充所述包套与初坯之间的间隙，然后对该包套进行热等静压，该过程中，离散的金属粉末颗粒在高温和高压的作用下发生位错蠕变、体积扩散、晶粒扩散，原子的活性和扩散速度提高，金属粉末间的间隙快速减小，致密度提高，金属粉末颗粒之间发生冶金结合；
(c)去除包套、用于填充包套与初坯之间间隙的金属或者陶瓷粉末、以及所述初坯中的壳体，以此获得所需的成形的零件。
2.如权利要求1所述的一种基于三维喷印和热等静压的金属零件近净成形方法，其特征在于，在步骤(a)中，所述粘结剂包括纳米陶瓷颗粒、去离子水和高分子材料，其中，纳米陶瓷颗粒、去离子水和高分子材料的质量分数分别为20份～60份，40份～70份和5份～10份。
3.如权利要求2所述的一种基于三维喷印和热等静压的金属零件近净成形方法，其特征在于，所述纳米陶瓷颗粒优选为二氧化硅、粒径为50nm～450nm。
4.如权利要求2所述的一种基于三维喷印和热等静压的金属零件近净成形方法，其特征在于，所述高分子材料优选为酚醛树脂、环氧树脂、PLA、PMMA、PVP或PVB中的一种或多种。
5.如权利要求1所述的一种基于三维喷印和热等静压的金属零件近净成形方法，其特征在于，在步骤(b)...
【专利技术属性】
技术研发人员：魏青松，毛贻桅，薛鹏举，滕庆，李敬文，蔡道生，
申请(专利权)人：华中科技大学，
类型：发明
国别省市：湖北;42
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