[发明专利]利用非目标粒度金属粉末制备3D打印用金属粉末的方法

说明书

本发明公开一种利用非目标粒度金属粉末制备3D打印用金属粉末的方法，涉及3D打印技术领域，基于非目标粒度球形粉末材料再利用的成本高的问题而提出的。本发明包括以下步骤：(1)收集不同粒度的球形金属粉末，0‑15μm粒度粉末的重量分数为10‑45份；45‑80μm粒度粉末的重量分数为20‑60份；80‑150μm粒度粉末的重量分数为13‑40份；150μm以上粉末的重量份数为5‑17份；(2)与金属分散剂混合，填充，等静压，制得棒材；(3)将步骤(3)中制得的棒材烧结，冷却后通过雾化重新制粉。本发明的有益效果在于：制备方法简单，生产周期短，减少企业金属粉末的库存，降低企业运行成本。

技术领域

本发明涉及3D打印技术领域，具体涉及一种利用非目标粒度金属粉末制备 3D打印用金属粉末的方法。

背景技术

3D打印技术被誉为引发第三次工业革命的先进制造技术，短短数年间，发展非常迅速，已成为各国在高端制造方面的发力点。金属3D打印是其中一个重要分支，对当今世界生产生活影响更为重大，尤其在航空航天、生物医疗、汽车机械等领域，发展潜力巨大。

现有3D打印金属材料制造方法中，生产的球形粉末粒度分布一般为 0-300μm，其中适用于3D打印的金属材料粒度为15-45μm、15-53μm、45-105μm 或其他粒度范围，真正能用于3D打印的球形粉末材料占比为20％-60％，相当部分非目标粒度球形粉末材料处于闲置状态，无法用以3D打印进程或无法找到下游适合市场，造成企业广泛大量积压，同样这些非目标粒度球形粉末材料进行再次生产的成本较高，一般将其作为熔炼原料，但其熔炼过程存在成本较高、生产周期长等劣势。

发明内容

本发明解决的技术问题在于非目标粒度球形粉末材料再利用的成本高、生产周期长。

本发明是采用以下技术方案解决上述技术问题的：

本发明提供一种利用非目标粒度金属粉末制备3D打印用金属粉末的方法，包括以下步骤：

(1)收集不同粒度的球形金属粉末，不同粒度的球形金属粉末的重量份数分别为：0-15μm粒度粉末的重量分数为10-45份；45-80μm粒度粉末的重量分数为20-60份；80-150μm粒度粉末的重量分数为13-40份；150μm以上粉末的重量份数为5-17份；

(2)将步骤(1)中的球形金属粉末与金属分散剂混合，填充至模具中，进行等静压操作，制得棒材；

(3)将步骤(3)中制得的棒材进行烧结，并冷却至常温，将冷却后的产物通过雾化重新制粉。

优选的，所述金属粉末为钛及钛合金、铁基合金、镍基合金、钴基合金粉末中的一种。

优选的，所述金属分散剂为水、石蜡或煤油。

优选的，所述模具为棒状模具。

优选的，所述棒状模具的直径为1-300mm，长度为5-1000nm。

优选的，所述等静压步骤包括冷等静压或热等静压。

优选的，将步骤(3)中获得的产物于真空条件下进行烧结，以步骤(1) 中重量份数占比最大的球形金属粉末的熔点为基准熔点，所述烧结温度为基准熔点的1/8-2/3。

优选的，所述烧结时间为15-18min。

优选的，采用气雾化、离心雾化、等离子雾化或超声雾化对冷却后的产物进行重新制粉。

本发明的有益效果在于：

(1)收集非目标粒度3D打印的金属粉末，进行二次利用制得的金属粉末，重新获得目标粒度的3D打印用金属粉末，制得粒度为0-53μm的粉末质量占比为57-78％；氧、氮元素增量较低，制得的棒材致密化程度高，接近/达到锻造水平；