[发明专利]使用适形易脱除材料制造三维金属零件的方法

说明书

本发明公开了使用适形易脱除材料制造三维金属零件的方法。本发明涉及一种制造三维金属、陶瓷和/或金属陶瓷零件的方法，所述方法包括：通过增材制造技术形成三维金属、陶瓷和/或金属陶瓷零件；将三维金属、陶瓷和/或金属陶瓷零件包封于适形易脱除材料中以形成包封的三维金属、陶瓷和/或金属陶瓷零件；以及用接触适形易脱除材料的不可压缩的承压流体对包封的三维金属、陶瓷和/或金属陶瓷零件进行冷等静压挤压。还公开了根据所述方法制成的三维金属、陶瓷和/或金属陶瓷零件。

技术领域

本发明涉及一种用于制造三维金属零件的方法，且更确切地说，涉及通过增材制造工艺和冷等静压挤压而制成的三维金属、陶瓷或金属陶瓷零件。

背景技术

增材制造提供基于模制工艺的传统制品制造技术的高效且节省成本的替代方案。使用增材制造的情况下，可以避免模具和/或裸片构建和其它加工的显著时间和费用消耗。此外，增材制造技术通过容许工艺中存在再循环且排除模具润滑剂和冷却剂的需要而使得材料得到高效利用。最重要的是，增材制造实现了显著的制品设计自由。可以在无显著费用的情况下产生具有高度复杂形状的制品，从而允许在选择最终设计之前开发和评价一系列制品设计。

最近已发现，通过增材制造技术制成的复杂几何形状能够通过冷等静压处理进行处理，以增大零件的生坯密度。这是如下完成的：将零件放入弹性体袋中并且向袋中装填可流动颗粒介质，所述可流动颗粒介质将外部施加的等静压传递到组件。装袋过程耗时，需要昂贵的颗粒介质，并且可能导致在装袋过程中损坏零件。需要一种改进的增加零件生坯密度的方法，所述零件通过增材制造技术制成。

发明内容

本文中公开了一种制造三维金属、陶瓷和/或金属陶瓷零件的方法，所述方法包括：通过增材制造技术形成三维金属、陶瓷和/或金属陶瓷零件；将三维金属、陶瓷和/或金属陶瓷零件包封于适形易脱除材料中以形成包封的三维金属、陶瓷和/或金属陶瓷零件；以及用接触适形易脱除材料的不可压缩的承压流体对包封的三维金属、陶瓷和/或金属陶瓷零件进行冷等静压挤压。

本文还公开了通过本文公开的方法制成的三维金属、陶瓷和/或陶瓷零件。

附图说明

图1是存在于适形易脱除材料中的包封三维切削镶片铸件的等距视图。

图2是以适形易脱除材料涂布的包封三维切削镶片的等距视图。

图3是存在于适形易脱除材料中的包封三维端铣刀铸件的等距视图。

图4是以适形易脱除材料涂布的包封三维端铣刀的等距视图。

具体实施方式

如上所述，本发明涉及一种制造三维金属、陶瓷和/或金属陶瓷零件100的方法，所述方法包括：通过增材制造技术形成三维金属、陶瓷和/或金属陶瓷零件100；将三维金属、陶瓷和/或金属陶瓷零件100包封于适形易脱除材料200中以形成包封的三维金属、陶瓷和/或金属陶瓷零件100；以及用接触适形易脱除材料200的承压流体对包封的三维金属、陶瓷和/或金属陶瓷零件100进行冷等静压挤压。

本发明的方法包括通过增材制造技术形成三维零件100。术语“增材制造技术”是指形成三维物件的工艺，这通过连续增添材料以逐层形成物件来实现。逐层的分层建构使得以往常规制造方法不能形成或需要相当大的努力及花费才能形成的底切部及复杂几何结构能够容易形成。三维物件可以基于组件对象的3D模型，所述模型可以电子方式、作为含有设计参数的电子文件的部分100来设计。增材制造也可以被称为3D打印。本发明的增材制造技术包括一种使金属、陶瓷或金属陶瓷粉末和任选的粘合剂形成三维金属、陶瓷或金属陶瓷零件100的方法。

如本文所用，术语“金属粉末”包括金属、金属合金、金属碳化物、金属氮化物、金属硼化物和/或金属碳化物。金属可以包括钛、锆、铪、钒、铌、钽、铬、钼、钨、钴、镍、铁、其合金，例如钢、不锈钢、工具钢、镍基超合金、碳化钨、WC-Co硬金属，或Co-Cr合金(例如StelliteTM合金)。