【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于增材制造，涉及一种采用3d打印制备梯度结构刃口厨刀的方法。
技术介绍
1、3d打印根据三维cad数据由计算机控制将材料逐层累加成形制造实体零件，无需刀具、夹具及多道加工工序，该技术可用于成形制造二维薄层结构。3d打印使用的原材料直接影响最终成形零件的性能。目前商业化的3d打印金属粉末主要为预合金粉末，即通过熔化将多种元素按照设定的比例均匀混合，然后用雾化法或旋转电极法等方法制备出球形或近球形粉末。但是，这种粉末通常晶粒尺寸比较大，一般在15μm以上。用这种粉末打印出来的零件尺寸通常比较大，难以获得超细晶的结构，产品的综合性能难以改善。
2、另一方面，现有的厨刀用钢通常采用熔铸后锻造成型的工艺，晶粒粗大，韧性、硬度、耐腐蚀等远远不如粉末冶金钢，最终制成的刀锋利度、锋利持久度等不理想，与国外的厨刀相比始终处于中低端。
技术实现思路
1、针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本专利技术提供了一种采用3d打印制备梯度结构刃口厨刀的方法，其目的在于，通过粉末冶金工艺与3d打印技术相结合，制备出不同晶粒尺寸的5cr15movcu、430纳米粉末，再通过slm技术(selective laser melting，slm)从粉末直接原位合成具有梯度结构刃口的厨刀，这种方法制得的厨刀具有超细晶晶粒，韧性好、硬度高，耐腐蚀性能优异，还具有抗菌性。
2、为实现上述目的，本专利技术提供了一种3d打印制备梯度结构刃口厨刀的方法，其特征在于，其包括如下步骤：
3、
4、s2将如上方法制备的3种不同晶粒尺寸的粉末按照粗晶粒在外层细晶粒在里层的顺序进行3d打印成型厨刀，获得梯度结构刃口厨刀，制备的厨刀具有超细晶晶粒，晶粒尺寸为50-150nm，韧性好、硬度高，耐腐蚀性能优异，还具有抗菌性。
5、3d打印制备梯度结构刃口厨刀的方法，其特征在于，包括如下步骤：
6、s3将3种晶粒尺寸粉末分别放置在激光选区熔化成型设备的料仓内，激光选区熔化成型的参数为：激光功率200w～300w、扫描速度100mm/s～110mm/s、扫描间距0.1mm～0.15mm、铺粉层厚60μm～70μm；
7、s4通过激光束熔化切片区域内的所述粉末，待球磨60h的粉凝固后完成一层成形，将工作缸下降一个切片厚度，铺设球磨40h的粉末，继续通过激光束熔化切片区域内的粉末，待所述粉末凝固后，将工作缸下降一个切片厚度，铺设球磨20h的粉末，重复以上步骤，直至整个厨刀成形完毕。
8、以上专利技术构思中，球磨工艺使得5cr15movcu粉末、430粉末具有不同晶粒尺寸的超细晶结构，为3d打印出梯度结构材料奠定了基础。
9、进一步的，所述原始的市售5cr15movcu粉末、430粉末的粒径为50μm～150μm。
10、总体而言，与传统的成形工艺相比，本专利技术创新地将粉末冶金工艺与3d打印技术相结合，提出了一种制备制备梯度结构刃口厨刀的方法。具体体现在以方面：
11、(1)球磨工艺使得5cr15movcu粉末、430粉末具有不同的纳米晶粒尺寸。而传统雾化法制备的粉末一般晶粒尺寸较大，一般在40μm以上，无法具有纳米尺寸结构，也无法形成较大的尺寸梯度。
12、(2)选用slm技术使梯度结构粉末发生原位反应，激光束的能量密度很高，可以实现快速扫描(最高可达10m/s)，为粉末材料的微熔池(直径约为10μm～50μm)提供了快速凝固条件，高冷却速率能够有效抑制成形过程中晶粒的长大，使厨刀保持纳米晶的结构，有利于厨刀具有优异的综合服役性能。
13、（3）该厨刀由于材质中cu离子具有杀菌功能，使得厨刀额外具有抗菌性能。而传统厨刀是没有抗菌性能的。
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1.一种采用3D打印制备梯度结构刃口厨刀的方法，其特征在于，用于解决目前厨刀韧性和强度不能兼具的问题，其包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述3D打印制备梯度结构刃口厨刀的方法，其特征在于，包括如下步骤：
【技术特征摘要】
1.一种采用3d打印制备梯度结构刃口厨刀的方法，其特征在于，用于解决目前厨刀韧性和强度不能兼具的问题，其包括...
【专利技术属性】
技术研发人员：聂小武，
申请(专利权)人：广东海洋大学阳江研究院，
类型：发明
国别省市：
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