一种铜合金多层复合结构的成型工艺制造技术

本发明专利技术提供了一种铜合金多层复合结构的成型工艺，它包括如下步骤：S1:选择打印基体和保护气体；S2:对所选择基体粉末进行真空干燥处理并进行粒径筛选；S3:用球磨机对干燥后的基体粉末进行球磨处理；S4:将球磨后的粉末分别置于多轴送粉铺粉装置的送粉料斗中；S5:采用多轴送粉铺粉装置和光纤激光器，逐层依次打印多层复合结构；S6:成型样品的表面处理以及后续热处理工艺。该3D打印工艺的流程简单，成型部件具有较高的尺寸精度，可加工具有复杂形状的部件，且异种铜合金的交替打印可以有效结合两种材料的优异性能。合两种材料的优异性能。合两种材料的优异性能。

【技术实现步骤摘要】
一种铜合金多层复合结构的成型工艺


[0001]本专利技术涉及的是一种铜合金多层复合结构的成型工艺，属于复合结构增材制造


技术介绍

[0002]铜合金具有导电性好、导热性好和耐蚀性好等优点。在航空航天，电力，机械制造业等领域广泛应用。其中以镍为主要添加元素的铜镍合金(白铜)强度、耐蚀性及热电性较为优异，而以以锡为主要添加元素的铜锡合金(青铜)具有熔点低、硬度大、可塑性强、耐磨等特性。通过两种成分铜合金的结合而形成的多层复合结构能够兼具两种铜合金的优势，在工业应用中具有极大前景。
[0003]白铜与青铜的层状结构可通过传统的方法获得。在授权公告号为CN106494032B、授权公告日为2018.07.27的专利技术专利中公开了一种层状结构镁合金复合材料及其制备方法，该复合材料包括至少两个层状组元,各层之间通过镶嵌铸造冶金结合在一起,过渡层为由至少种不同结构的亚层构成,条状析出物分散层,无析出层和颗粒状析出物分散层。但该方法局限性较大，且应用于铜合金复合结构的制备较为复杂。
[0004]在授权公告号为CN108611511B本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种铜合金多层复合结构的成型工艺，其特征是：它包括如下步骤：S1:选择打印基体(10)和保护气体：打印基体(10)选用304不锈钢板，保护气体为纯度为99.99％的氩气；S2:对所选择基体粉末进行真空干燥处理并进行粒径筛选：所选基体粉末为白铜粉末(11)和青铜粉末(12)，并将白铜粉末(11)和青铜粉末(12)置于真空干燥箱内进行干燥，真空干燥处理的干燥时间为3
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5h，干燥温度为100℃
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200℃，且干燥后的粉末运用振荡器对其进行粒度筛选，粒径筛选时采用的筛网目数为150目
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250目；S3:用球磨机对干燥后的基体粉末进行球磨处理：所述球磨机选择立式行星球磨机，将白铜粉末(11)和青铜粉末(12)分别置于立式行星球磨机相对的两侧球磨罐中，并加入球磨球以及酒精，酒精的液面高度高于球磨球2
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10cm，所述球磨处理时的球料比为4:1
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6:1，球磨转速为100rpm
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200rpm，球磨时长为6
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12h，球磨完成后静置24小时，倒出酒精并继续真空干燥1
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3h；S4:将球磨后的粉末分别置于多轴送粉铺粉装置的送粉料斗(2)中；S5:采用多轴送粉铺粉装置和光纤激光器，逐层依次打印多层复合结构；S6:成型样品的表面处理以及后续热处理工艺：将成形样品从打印基体(10)上切除，对样品表面进行打磨，并对成形后的样品进行固溶热处理工艺。2.根据权利要求1所述的铜合金多层复合结构的成型工艺，其特征是：所述多轴送粉铺粉装置包括打印平台、送粉铺粉机构、清粉机构和粉末回收机构；所述打印平台用于放置打印基体(10)；所述送粉铺粉机构内分别装有白铜粉末(11)和青铜粉末(12)，所述送粉铺粉机构将流出的白铜粉末(11)或青铜粉末(12)均匀的平铺在打印基体(10)上的打印区域；所述清粉机构用于将多余的白铜粉末(11)或青铜粉末(12)扫出打印区域，每铺一层粉末之前，所述清粉机构单向运动一次，将打印区域多余的粉末扫出打印区域；所述粉末回收机构位于打印平台的周边，用于回收多余的白铜粉末(11)和青铜粉末(12)。3.根据权利要求2所述的铜合金多层复合结构的成型工艺，其特征是：所述步骤S5中的逐层依次打印方式为：(1)所述送粉铺粉机构先在打印基体(10)上平铺一层白铜粉末(11)，选择互相分离的方块区域打印，再通过清粉机构刮走多余粉末，然后送粉铺粉机构返程，平铺一层青铜粉末(12)，选择空余区域打印，然后清粉机构返程将多余粉末刮走，此为一层；(2)然后打印平台下移，重复步骤(1)继续打印：其中，平铺白铜粉末(11)后，选择打印区域包含在步骤(1)中的青铜打印区域内；而青铜粉末(12)平铺后，打印区域为新一层的空余区域，以此类推，打印形成多层复合结构。4.根据权利要求3所述的铜合金多层复合结构的成型工艺，其特征是：所述方块区域为1
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10mm
×1‑
10mm的方形，每打印完一层打印平台下移的高度为30
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80μm。5.根据权利要求4所述的铜合金多层复合结构的成型工艺，其特征是：所述送粉铺粉机构包括安装支架A(23)和送粉料斗(2)；所述安装支架A(23)的顶部转动连接有两根相互平行的左右向丝杠(1)，两左右向丝杠(1)分别螺纹连接有丝母A(3)，所述送粉料斗(2)的前后两端分别与两丝母A(3)固连，两左
右向丝杠(1)的动力输入端分别固连有从动齿轮A(26)，两从动齿轮A(26)分别与主动齿轮A(25)啮合，所述主动齿轮A(25)固定安装在伺服电机A(24)的输出轴上；所述送粉料斗(2)的内部贯穿固定有竖向刮板(34)，所述竖向刮板(34)将送粉料斗(2)的内腔分隔为白铜料斗和青铜料斗，所述竖向刮板(34)的底部伸出送粉料斗(2)的底部，所述送粉料斗(2)...

【专利技术属性】
技术研发人员：廖思龙，
申请(专利权)人：马鞍山锲恒精密组件科技有限公司，
类型：发明
国别省市：