一种3D打印用铝合金粉末的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种3D打印用铝合金粉末的制备方法，包括以下步骤：称取铝合金粉末和纳米TiO2颗粒，将铝合金粉末和TiO2颗粒机械混合，得到混合物A；将得到的混合物加热至750

【技术实现步骤摘要】
一种3D打印用铝合金粉末的制备方法


[0001]本专利技术属于材料科学
，特别涉及一种3D打印用铝合金粉末的制备方法。

技术介绍

[0002]3D打印技术，是一种快速成型的增材制造技术，使用原料为金属粉末或陶瓷粉末。3D打印技术已经广泛应用于印刷电路板(PCB)、天线、电容器和传感器，电子产品，建筑领域，人体器官，航空航天，新能源汽车等领域具有非常广泛的应用背景。
[0003]现有的制备3D打印方法有电子束熔化成形技术(EBM)，选择性激光熔化技术(SLM)，选择性激光烧结技术(SLS)等。电子束熔化成形技术(EBM)是采用钨灯丝发射高速电子，电子束由聚焦线圈和偏转线圈控制，偏转线圈转动聚焦光束来扫描金属粉末，金属粉末受到高速电子撞击后，动能转化为热能后金属粉末熔化。选择性激光熔化技术(SLM)是采用计算机建模建立零部件的三维模型，金属铺粉，激光束扫描粉末，完成一层，基板随之下降，在下一个高度重新铺设粉末，重复步骤。选择性激光烧结技术(SLS)是采用激光发射器有选择的烧结金属粉末，装有基体材料的小车均匀的在工作台铺上一层粉末，激光束烧结粉末轮廓，烧结完一层，降低一个高度，重复此系列步骤直至打印完成。
[0004]无论是上述那种3D打印技术，实现3D打印的关键技术是打印使用的原材料粉末的性能。粉末的球形度和粒径分布是3D打印粉体两个极为重要的指标。球形度好，粉末粒径分布均匀，粉末流动性好，打印出的制品力学性能好。现有的制备3D打印粉末的方法有还原
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化合法，气相沉积法，液相沉积法，电解法，雾化法和机械粉碎法。最为常用的方法是雾化法，雾化法是利用快速运动的流体(即雾化介质主要为气体、水)冲击熔融金属，或者借助外力例如离心力、机械力等的作用，将液态金属或合金破碎成金属液滴并使之凝固成粉末的技术。机械雾化法包含真空雾化法、电动力雾化法等。其中，真空雾化法是利用不同压力下气体在液态金属中的溶解度不溶而将金属雾化成粉末的方法。电动力雾化法将数千伏的额定电压施加到毛细血管发射极内的液流表面上建立强电场，克服表面张力，使液流喷射成小液滴，带电液滴加速飞向收集器，形成粉末。多级雾化法是将多种雾化装置组合起来的一种快冷制粉装置，第一级装置一般为双流雾化装置，后几级装置可以为双流雾化、离心雾化和机械雾化装置。雾化法需要复杂的设备，这无疑增加了3D打印用粉末的成本，设备参数要求苛刻，所制得的粉末粒径分布不均匀。本专利技术提供一种低成本制备3D打印铝合金粉末的方法，所制备的粉末球形度好，粒径分布均匀。

技术实现思路

[0005]为了克服现有3D打印铝合金粉末的制备缺陷，本专利技术旨在提供一种工艺简单、成本低廉、对设备要求低、球形度好、粒径分布均匀的3D打印铝合金粉末的制备工艺。
[0006]一种3D打印用铝合金粉末的制备方法，包括以下步骤：
[0007](1)按照质量比为1：1
‑
1.5的比例称取铝合金粉末和纳米TiO2颗粒，将铝合金粉末和TiO2颗粒机械混合后，得到混合物A；
[0008](2)将步骤(1)得到的混合物加热至750
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1100℃呈熔化状态，保温10
‑
30min，然后冷却至室温，得到混合物B；
[0009](3)向步骤(2)得到的混合物B加入酒精溶液，置入超声震荡清洗器中震荡清洗后，经过静置、分离得到沉淀物，将沉淀物干燥后即得到所述的3D打印用铝合金粉末。
[0010]所述步骤(1)中的机械混合时间为2h。
[0011]所述步骤(1)中的TiO2的粒径为550
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650nm。
[0012]所述步骤(2)中的加热速率为5
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20℃/min；所述步骤(2)中的冷却速率为10
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30℃/min。
[0013]所述步骤(3)中的震荡速率为3000
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6000r/min；所述步骤(3)中的静置时间为1
‑
2h。
[0014]本申请中所述的铝合金粉末为A356铝合金粉末。
[0015]本专利技术的有益效果是：
[0016]本专利技术制备得到的3D打印铝合金粉末纯度高、球形度好、粒径分布均匀、成本低廉、对设备要求低，适合工业生产。
附图说明
[0017]图1为实施例1制备得到的3D打印用铝合金粉末的X射线衍射图；
[0018]图2是实施例1制备得到的3D打印用铝合金粉末的光学显微图；
[0019]图3是实施例1制备得到的3D打印用铝合金粉末的SEM图；
[0020]图4是实施例1制备得到的3D打印用铝合金粉末的EDS图。
具体实施方式
[0021]下面将对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。下列实施例中未注明具体条件的实验方法们通常按照常规条件进行操作。除非另行定义，文中所述实用的所有专业与科学用语与本领域熟练人员所熟悉的意义相同。
[0022]实施例1一种3D打印用铝合金粉末的制备方法
[0023]包括以下步骤：
[0024](1)按照质量比为1：1的比例称取铝合金粉末和纳米TiO2颗粒，将铝合金粉末和TiO2颗粒机械混合2h，得到混合物A；
[0025](2)将步骤(1)得到的混合物加热至750℃呈熔化状态，保温30min，然后冷却至室温，得到混合B；
[0026](3)向步骤(2)得到的混合物B加入酒精溶液，置入超声震荡清洗器中震荡清洗后，经过静置、分离得到沉淀物，将沉淀物干燥后即得到所述的3D打印用铝合金粉末。
[0027]步骤(1)中的TiO2的粒径为550nm。
[0028]步骤(2)中的加热速率为5℃/min；步骤(2)中的冷却速率为10℃/min。
[0029]步骤(3)中的震荡速率为6000r/min；步骤(3)中的静置时间为2h。
[0030]图1为实施例1制备得到的3D打印用铝合金粉末的X射线衍射图，从图1中可以看到，本申请制备得到的铝合金粉末主要含有铝元素及合金元素，没有Ti或者TiO2被检测到，
说明铝合金粉末制备过程中无杂质元素混入，震荡分离效果好。
[0031]图2为实施例1制备得到的3D打印用铝合金粉末的光学显微图，从图2中可以看到铝合金粉末球形度好，分散均匀。
[0032]图3为实施例1制备得到的3D打印用铝合金粉末的SEM图，从图3中可铝合金粉末球形度好，分散均匀，铝合金粉末粒径尺寸为50μm。
[0033]图4是实施例1制备得到的3D打印用铝合金粉末的EDS图，从图4中可以看出所制备的铝合金粉末主要成分为Al元素，还含有Mg、Si、Mn和Zn等其他合金元素。
[0034]实施例2一种3D打印用铝合金粉末的制备方法
[0035]包括以下步骤：
[0036](1)按照质量比为1：1.3的比例称取铝合金粉末和纳米TiO2本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种3D打印用铝合金粉末的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：(1)按照质量比为1：1
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1.5的比例称取铝合金粉末和纳米TiO2颗粒，将铝合金粉末和TiO2颗粒机械混合，得到混合物A；(2)将步骤(1)得到的混合物加热至750
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1100℃呈熔化状态，保温10
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30min，然后冷却至室温，得到混合物B；(3)向步骤(2)得到的混合物B加入酒精溶液，置入超声震荡清洗器中震荡清洗后，经过静置、分离得到沉淀物，将沉淀物干燥后即得到所述的3D打印用铝合金粉末。2.如权利要求1所述的3D打...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄晓晨，李良，王永魁，方军，葛金龙，李宗群，杨李林，王佳杰，
申请(专利权)人：蚌埠学院，
类型：发明
国别省市：