一种铸件表面缺陷的3D打印修复方法技术

本发明专利技术涉及一种铸件表面缺陷的3D打印修复方法，包括：(1)对于铸件表面进行打磨和清理，清除杂质；(2)采用3D打印金属粉作为成型粉料，逐层堆叠到砂眼或气孔内；(3)在还原气氛下对于粉料进行高温烧结；(4)重复步骤(2)和步骤(3)，直至砂眼或气孔完全填满并略高于铸件表面；(5)对铸件进行铣削或磨削处理，直至符合铸件表面质量要求。本发明专利技术采用3D打印方法修复铸件表面的缺陷，将金属粉末烧结形成一体并填充铸件的砂眼或气孔，既适用于对铸件毛坯表面缺陷的修复，也适用于已经机加工完成的铸件缺陷的修复。本发明专利技术修复后的铸件表面美观，具有高强度、高密度、工艺简单、成本较低的显著优点。成本较低的显著优点。

【技术实现步骤摘要】
一种铸件表面缺陷的3D打印修复方法


[0001]本专利技术涉及金属铸造
，尤其是一种铸件表面缺陷的3D打印修复方法。

技术介绍

[0002]金属铸件生产通常要经过十分复杂的工艺过程，其中任何一道工序或某一过程的失误，均会造成铸造缺陷。同一类缺陷由于场合和零件的不同，往往又有不同的形成原因。目前，由于产品结构越来越复杂，对铸件质量的要求越来越高，铸件产生缺陷的机率也增加，尽管人们不断采取措施来减少缺陷，但是仍然会有铸件避免不了缺陷的发生。
[0003]对于铸件表面缺陷的修复方法通常有电焊、气焊、金属喷镀等热焊补法，以及环氧树脂修补、塞补等冷焊方法。这些工艺都有一定的局限性，修补后有明显的缺陷或产生修补痕迹，与母体的结合性不强。目前通常对铸件毛坯表面采用热焊方式，即在对缺陷进行清理、扩孔之后，直接用氩弧焊方法进行焊接，焊后用砂轮进行表面修整即可，适用于表面要求不高、缺陷相对比较大的铸件毛坯面，通常不能用于已经机加工完成，表面技术要求高、但缺陷又相对比较大的成品件。
[0004]3D打印是一种通过逐层添加材料获得三维制件的增材制造技术。通常所见的3D打印材料有丝状、粉末状的金属、塑料、陶瓷等。在金属3D打印方面，常见的3D打印工艺有激光选择性熔融(SLM)、微滴喷射粘结(3DP)等。这些方法都使用金属粉末作为成型材料，并且对粉末的性能要求较高。因此，本申请研究采用3D打印方式修复铸件表面的缺陷。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是提供一种铸件表面缺陷的3D打印修复方法，使金属粉末烧结形成一体并填充铸件的砂眼或气孔，既适用于对铸件毛坯表面缺陷的修复，也适用于已经机加工完成的铸件缺陷的修复。
[0006]本专利技术的目的是通过采用以下技术方案来实现的：
[0007]一种铸件表面缺陷的3D打印修复方法，包括以下步骤：(1)对于铸件表面进行打磨和清理，采用气动磨头对表面缺陷的砂眼或气孔进行磨削，并将开口扩大，然后用高压气体喷吹砂眼或气孔，清除杂质；
[0008](2)采用3D打印金属粉作为成型粉料，通过微滴喷射粘结方式逐层喷射粘结剂微液滴使3D打印粉料逐层堆叠到砂眼或气孔内；
[0009](3)在还原气氛下对于所述3D打印粉料进行高温烧结，使金属粉末烧结形成整体并填充砂眼或气孔；
[0010](4)重复步骤(2)和步骤(3)，直至砂眼或气孔完全填满并略高于铸件表面；
[0011](5)对于铸件表面的凸出部分进行铣削或磨削处理，直至符合铸件表面质量要求。
[0012]作为本专利技术的优选技术方案，所述粘结剂微液滴包括水溶性高分子材料或水。
[0013]作为本专利技术的优选技术方案，所述水溶性高分子材料包括聚乙烯吡咯烷酮或聚乙烯醇。
[0014]作为本专利技术的优选技术方案，所述步骤(3)的高温烧结采用激光熔融或氧乙炔烧结方式，同时通入氢气或一氧化碳作为还原剂。
[0015]作为本专利技术的优选技术方案，所述高温烧结采用逐步升温的方式进行，最高温度控制在1000℃
‑
1350℃之间。
[0016]作为本专利技术的优选技术方案，所述3D打印金属粉包括铁粉或者是铁粉与不锈钢粉的混合粉末。
[0017]本专利技术的有益效果是：相对于现有技术，本专利技术采用3D打印方法修复铸件表面的缺陷，将金属粉末烧结形成一体并填充铸件的砂眼或气孔，既适用于对铸件毛坯表面缺陷的修复，也适用于已经机加工完成的铸件缺陷的修复。本专利技术修复后的铸件表面美观，具有高强度、高密度、工艺简单、成本较低的显著优点。
具体实施方式
[0018]下面结合具体实施例对本专利技术作进一步说明：
[0019]一种铸件表面缺陷的3D打印修复方法，包括以下步骤：
[0020](1)对于铸件表面进行打磨和清理，采用气动磨头对表面缺陷的砂眼或气孔进行磨削，并将开口扩大，然后用高压气体喷吹砂眼或气孔，清除杂质；
[0021](2)采用3D打印金属粉作为成型粉料，通过微滴喷射粘结方式逐层喷射粘结剂微液滴使3D打印粉料逐层堆叠到砂眼或气孔内；
[0022](3)在还原气氛下对于所述3D打印粉料进行高温烧结，使金属粉末烧结形成整体并填充砂眼或气孔；
[0023](4)重复步骤(2)和步骤(3)，直至砂眼或气孔完全填满并略高于铸件表面；
[0024](5)对于铸件表面的凸出部分进行铣削或磨削处理，直至符合铸件表面质量要求。
[0025]本实施例中，所述粘结剂微液滴包括水溶性高分子材料，水溶性高分子材料包括聚乙烯吡咯烷酮或聚乙烯醇。所述步骤(3)的高温烧结采用激光熔融或氧乙炔烧结方式，同时通入氢气或一氧化碳作为还原剂；高温烧结采用逐步升温的方式进行，最高温度控制在1000℃
‑
1350℃之间。所述3D打印金属粉包括铁粉或者是铁粉与不锈钢粉的混合粉末。
[0026]以上内容是结合具体优选的实施方式对本专利技术所作的进一步详细说明，不能认定本专利技术的具体实施只局限于这些说明。对于本专利技术所属
的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术构思的前提下，还可以对这些已描述的实施方式做出若干替代或变型，而这些替代或变型方式都应当视为属于本专利技术的保护范围。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种铸件表面缺陷的3D打印修复方法，其特征是：所述修复方法包括以下步骤：(1)对于铸件表面进行打磨和清理，采用气动磨头对表面缺陷的砂眼或气孔进行磨削，并将开口扩大，然后用高压气体喷吹砂眼或气孔，清除杂质；(2)采用3D打印金属粉作为成型粉料，通过微滴喷射粘结方式逐层喷射粘结剂微液滴使3D打印粉料逐层堆叠到砂眼或气孔内；(3)在还原气氛下对于所述3D打印粉料进行高温烧结，使金属粉末烧结形成整体并填充砂眼或气孔；(4)重复步骤(2)和步骤(3)，直至砂眼或气孔完全填满并略高于铸件表面；(5)对于铸件表面的凸出部分进行铣削或磨削处理，直至符合铸件表面质量要求。2.根据权利要求1所述的铸件表面缺陷的3D打印修复方法，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：王鸿冰，
申请(专利权)人：泰州鸿业机械制造有限公司，
类型：发明
国别省市：