[发明专利]一种金属基金刚石复合材料及其零部件的3D打印制造方法

权利要求书

1.一种金属基金刚石复合材料，其特征在于，由以下体积比的原料构成：金刚石2％～30％，其余为金属粉末；所述金属粉末的粒径为15μm～65μm，所述金刚石的品级在SMD₃₀型以上，所述金刚石的粒度为35目～180目。

2.根据权利要求1所述的金属基金刚石复合材料，其特征在于，所述金属粉末为铁-镍-钴预合金粉末、钎焊预合金粉末和铜-锡预合金粉末中的一种或多种。

3.一种金属基金刚石复合材料及其零部件的3D打印制造方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)将金属粉末与金刚石按2％～30％体积比经球磨机混合均匀；

(2)在计算机上建立零部件的三维模型，并将零部件的三维模型导入到3D打印控制软件中；

(3)步骤(1)得到的均匀粉料在由3D控制软件控制的激光选区熔化设备中的基板上成形；

(4)将步骤(3)得到的成形零部件连同基板一并取出，并对成形零部件和基板进行去应力退火处理；

(5)将经过步骤(4)处理的成形零部件和基板进行切割分离，即得到金属基金刚石复合材料零部件。

4.根据权利要求3所述的金属基金刚石复合材料及其零部件的3D打印制造方法，其特征在于，所述步骤(2)中，先建立零部件的三维模型，并转化为STL格式，再导入到3D打印控制软件中。

5.根据权利要求3所述的金属基金刚石复合材料及其零部件的3D打印制造方法，其特征在于，所述步骤(3)中，将金刚石与金属粉末均匀混合后的粉料先送入激光选区熔化设备的送料装置中，并对成型腔抽真空，通入保护气体，然后将混合粉料输送至成型腔的基板上，在基板上成形零部件。

6.根据权利要求3或5所述的金属基金刚石复合材料及其零部件的3D打印制造方法，其特征在于，所述激光选区熔化设备的成形参数为：激光功率150W～250W，扫描速度200mm/s～1000mm/s，扫描间距0.06mm～0.08mm，铺粉厚度0.2mm～0.5mm。

7.根据权利要求3所述的金属基金刚石复合材料及其零部件的3D打印制造方法，其特征在于，所述步骤(4)中，对成形的金属基金刚石复合材料零部件进行去应力退火处理，以调控其性能，去应力退火处理参数为：退火温度为200℃～400℃，退火时间为2h～6h。

8.根据权利要求3所述的金属基金刚石复合材料及其零部件的3D打印制造方法，其特征在于，所述步骤(1)中，金属粉末与金刚石在保护气氛中通过球磨机进行机械混料。

9.根据权利要求5或8所述的金属基金刚石复合材料及其零部件的3D打印制造方法，其特征在于，所述保护气体为氮气或氩气。

10.根据权利要求3所述的金属基金刚石复合材料及其零部件的3D打印制造方法，其特征在于，所述步骤(4)中，成形零部件和基板通过线切割进行切割分离。