[发明专利]一种3D冷打印制备复杂形状的金属结构件的方法

权利要求书

1.一种3D冷打印制备复杂形状的金属结构件的方法，其特征在于采用如下步骤：

(1)配制料浆：将葡萄糖1~5%、淀粉粉末55~65%、丙三醇2~5%、白脱油2~5%、卵清蛋白0.2~1%、海藻酸钠1~2%、甲基纤维素0.5~3%、碳酸氢钠0.2~2%、酒石酸氢钾0.2~2%、氯化钠0.5~2%、乙二胺四乙酸二钠0.2~0.8%、壳聚糖0.5~2%、三乙醇胺0.5~1.5%、糖稀0.5~2%、分散剂0.1~1%、余量是水按质量比混合均匀，进行糊化配制出料浆；

(2)打印成型：将步骤（1）中配制的料浆通过3D冷打印机打印成形，打印出各种形状的冷等包套坯体，将其放入蒸汽箱中加热，在80-130℃下加热20-60min，并保持蒸气压在0.3-0.5Pa，加热后得到松软多孔的包套初体；

(3)预制包套：将步骤（2）中制备的松软多孔的包套初体放入有机胶体中浸蘸，胶体浓度为10-50Pa·s，浸蘸8-20s，使包套坯体表面蘸覆一层胶体薄层，胶体薄层厚度为0.5-6mm，静置2~6h，制备得到冷等静压包套；

(4)包套填充：将体积分数为50-80%的金属粉末与有机液体混合，制备出粘度在15-50mPa·s的浆料，将其浇入步骤（3）制备的冷等静压包套中，静置5min-15min后再浇入第二次，如此反复，直到金属粉末将整个包套充填完全；

(5)压制成坯：将步骤（4）中装好金属粉末的包套密封，并用封装袋进行真空封装，采用冷等静压机压制，在130-280MPa下保压3-10min，将冷等静压件取出，去除包套，得到冷等静压坯；

(6)烧结成型：将步骤（5）中得到的冷等静压坯在真空烧结炉中进行真空烧结，烧结温度为500~1400℃，保温2~4h，制备得到复杂形状的金属结构件。

2.根据权利要求1所述的一种3D冷打印制备复杂形状的金属结构件的方法，其特征在于：步骤（1）中所述的淀粉粉末为小麦粉、大麦粉、糯米粉、红薯淀粉、马铃薯淀粉或木薯淀粉中的一种或几种。

3.根据权利要求1所述的一种3D冷打印制备复杂形状的金属结构件的方法，其特征在于：步骤（1）中所述的分散剂为柠檬酸、油酸或苯乙烯-马来酸酐中的一种或几种。

4.根据权利要求1所述的一种3D冷打印制备复杂形状的金属结构件的方法，其特征在于：步骤（2）中所述的包套初体，采用3D冷打印可打印制备各种简单及复杂形状的冷等包套，不受形状限制。

5.根据权利要求1所述的一种3D冷打印制备复杂形状的金属结构件的方法，其特征在于：步骤（3）中的所述的有机胶体为由聚氨酯、硅胶或乳胶中的一种或几种组成。

6.根据权利要求1所述的一种3D冷打印制备复杂形状的金属结构件的方法，其特征在于：步骤（4）中的所述的金属粉末为钛粉末、钛合金粉末、铝粉末、铝合金粉末、铜粉末、铜合金粉末、不锈钢粉末或硬质合金粉末中的一种或几种。

7.根据权利要求1所述的一种3D冷打印制备复杂形状的金属结构件的方法，其特征在于：步骤（4）中的所述的有机液体为无水乙醇、丙酮、二氯甲烷、甲苯或二甲苯中的一种或几种组成。