一种微喷射三维智能打印复杂结构超高温Nb-Si基合金的方法技术

一种微喷射三维智能打印复杂结构超高温Nb‑Si基合金的方法，该方法包括：生成复杂结构超高温Nb‑Si基合金零件的三维模型，然后采用大数据技术与分区分层切片技术，生成该零件的微喷射三维打印的智能加工路径；将两模态Nb‑Si基合金粉末与脲酫树脂粘结剂粉末混匀；喷头逐点、逐线、逐层将弱酸性溶液喷射于粉末床上，三维打印形成坯料；在350～400℃保温1～3小时；高温烧结。本发明专利技术制备的复杂结构超高温Nb‑Si基合金结构件弹性模量达160～200GPa，室温屈服强度达1600～1800MPa，在1400～1500℃时断裂韧性为6～9MPa·m

【技术实现步骤摘要】
一种微喷射三维智能打印复杂结构超高温Nb-Si基合金的方法
本专利技术涉及一种微喷射三维智能打印复杂结构超高温Nb-Si基合金的方法，属于增材制造

技术介绍
先进的燃气轮机和飞机发动机需要合适的高温材料，保证在高于1250～1400℃温度限制上仍正常运行。典型的基于Nb-Si基合金的密度在6.6～7.2g/cm3的范围内，Nb5Si3合金具有7.16g/cm3的低密度，约为Ni基高温合金密度的80～90％。因此，Nb-Si基合金的低密度与高熔点的特性，以及通过两相或多相合金的方式可以改善脆性问题，被认为是可以替代传统Ni基高温合金最有潜力的候选材料，在燃气轮机和飞机发动机以及新型高推重比航空发动机和涡轮叶片等领域具有十分广阔的应用前景。常规制备Nb-Si基合金的方法主要包括：电子束熔炼法、放电等离子烧结法、粉末冶金法、感应或电弧熔炼以及定向凝固法等。上述传统方法通常存在元素易挥发、成分难控制、易引入杂质以及难以成型结构复杂的超高温Nb-Si基合金等问题。近年来，增材制造技术融合了计算机辅助设计、材料加工与成型技术、以数本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种微喷射三维智能打印复杂结构超高温Nb-Si基合金的方法，其方法与步骤为：/n(1)根据超高温Nb-Si基合金的结构特征，利用三维打印机的智能CAD软件，建立超高温Nb-Si基合金零件的三维立体模型，然后采用大数据技术，对三维实体模型进行分区分层切片，将零件的三维立体数据按分区转换成一系列的二维平面数据，并在数控加工台上生成微喷射三维智能打印的分区平面加工路径；/n微喷射三维智能打印机主要由喷头、盛粉盒、成型缸、回收缸、带有脉冲振动的铺粉辊筒、智能CAD软件以及三台高速摄像机组成；其中，智能CAD软件包含有基准3D模型与工艺匹配数据库；三台高速摄像机分别监控液滴飞行状态、液滴冲击粉床效应...

【技术特征摘要】
1.一种微喷射三维智能打印复杂结构超高温Nb-Si基合金的方法，其方法与步骤为：
(1)根据超高温Nb-Si基合金的结构特征，利用三维打印机的智能CAD软件，建立超高温Nb-Si基合金零件的三维立体模型，然后采用大数据技术，对三维实体模型进行分区分层切片，将零件的三维立体数据按分区转换成一系列的二维平面数据，并在数控加工台上生成微喷射三维智能打印的分区平面加工路径；
微喷射三维智能打印机主要由喷头、盛粉盒、成型缸、回收缸、带有脉冲振动的铺粉辊筒、智能CAD软件以及三台高速摄像机组成；其中，智能CAD软件包含有基准3D模型与工艺匹配数据库；三台高速摄像机分别监控液滴飞行状态、液滴冲击粉床效应以及固化Nb-Si基合金粉末的成型质量，具有预警与报警功能，自动调控喷头运动速度、喷液流量，形成闭环智能控制；
(2)将双模态Nb-Si基合金粉末与粘结剂粉末按8:1～7:1的质量比在球磨机内混合均匀，作为基体粉末，放置于微喷射三维打印机的盛粉盒内；然后利于微喷射三维打印机的铺粉辊筒将盛粉盒内的基体粉末铺设于成型缸内，形成压实且均匀的粉末床；其中，粘结剂粉末为脲醛树脂粉末，粒径为5～12微米；
(3)利用微喷射三维智能打印机的喷头将弱酸性溶液按步骤(1)生成的二维平面加工路径，逐点、逐线喷射于粉末床上，弱酸性溶液渗透于基体粉末内并与粘结剂粉末发生化学反应，随后粘结剂粉末硬化，并将Nb-Si基合金粉末粘结固化在一起，完成步骤(1)中分区分层中一层的加工；
(4)将成型缸下降上一层的加工厚度，重复步骤(1)～(3)，直到完...

【专利技术属性】
技术研发人员：周圣丰，王小健，易艳良，杨俊杰，李卫，
申请(专利权)人：暨南大学，
类型：发明
国别省市：广东;44