[发明专利]一种用于微滴喷射打印的金属粉末材料及配备方法

说明书

本申请涉及一种用于微滴喷射打印的金属粉末材料，所述金属粉末材料的组分包括金属粉末95‑100份和纳米粉末0‑5份，按粒径大小计，所述金属粉末的组分包括0‑1.5um的金属粉末0‑0.02％、1.5‑4.5um的金属粉末5‑10％、4.6‑8.0um的金属粉末15‑25％、8.1‑11.0um的金属粉末15‑25％、11.1‑15um的金属粉末10‑20％、15.1‑22um的金属粉末10‑20％、22.1‑32um的金属粉末5‑10％、32.1‑38um的金属粉末0‑0.1％。本申请还涉及一种金属打印材料的制备方法。本方案能够解决目前采用微滴喷射方法打印的金属产品存在致密度较低的问题。

技术领域

本发明涉及金属打印技术领域，特别是涉及一种用于微滴喷射打印的金属粉末材料及配备方法。

背景技术

3D打印是一种通过逐层添加材料获得三维制件的增材制造技术。通常所见的3D打印的材料有丝状、粉末状的金属、塑料、陶瓷等等。在3D打印的诸多材料中，金属材料可作为终端材料使用。目前金属材料的3D打印方法主要有选择性激光烧结、直接能量沉积技术，这种方法是将金属粉末通过供粉缸，用刮刀或辊子将粉末铺平，然后通过激光束、电子束等设备缓慢扫射熔化金属达到雕刻图像的目的，如此往复打出整个产品。此种打印方法下，设备整体造价较高、粉末必须用球形粉末，打印效率低。

相比之下，微喷射粘结方法的成本较低，工艺较简单，具有良好的应用前景。这种方法是利用喷头按照一定的路径向铺好的金属粉末上喷射粘结剂，将一定位置上的粉末粘接住，形成三维构件轮廓的一层；然后再铺一层新的金属粉末，再进行喷射粘接；如此多层粘接叠加，就能够得到三维的粘接坯体。这种粘接的坯体密度低、强度小，需要进行脱脂、烧结才能够获得一定密度、强度的三维打印制品。

但是，对于微喷射粘结这种3D打印工艺，由于粘接坯体脱脂后密度较低，孔隙较多，且烧结过程中仍然有相当一部分的孔隙无法去除，导致这种工艺并不利于获得高密度的制件，由于其空隙缺陷的存在，产品性能大幅度衰减，导致最终成型产品性能无法满足要求，这大大限制了粘结剂喷射打印金属制品的应用。

发明内容

基于此，有必要针对目前采用微滴喷射方法打印的金属产品存在致密度较低的问题，提供一种用于微滴喷射打印的金属粉末材料及配备方法。

为了解决上述问题，本发明采用下述技术方案：

第一方面，本发明实施例公开一种用于微滴喷射打印的金属粉末材料，所述金属粉末材料的组分包括金属粉末95-100份和纳米粉末0-5份，按粒径大小计，所述金属粉末的组分包括0-1.5um的金属粉末0-0.02%、1.5-4.5um的金属粉末5-10%、4.6-8.0um的金属粉末15-25%、8.1-11.0um的金属粉末15-25%、11.1-15um的金属粉末10-20%、15.1-22um的金属粉末10-20%、22.1-32um的金属粉末5-10%、32.1-38um的金属粉末0-0.1%。

在其中一种实施例中，所述金属粉末为不锈钢粉末、模具钢、铜合金、高温合金、钛合金、铝合金和镁合金中的一者。

在其中一种实施例中，所述金属粉末为不锈钢粉末，所述纳米粉末包括硫化铁、氧化铁、氧化镍、氧化铬、铬粉、镍粉和钼粉中的一者或多者。

在其中一种实施例中，所述金属粉末为铜合金粉末，所述纳米粉末包括纳米氧化铜、纳米氢氧化铜、纳米碳酸铜和纳米硫化铜粉中的一者或多者。

在其中一种实施例中，所述金属粉末为模具钢粉末，所述纳米粉末包括硫化铁、氧化铁、氧化锰、氧化镍、氧化铬、铬粉、镍粉、钼粉和锰粉中的一者或多者。

在其中一种实施例中，所述金属粉末为高温合金粉末，所述纳米粉末包括氧化镍、氧化铬、氧化钼、铬粉、镍粉和钼粉中的一者或多者。

在其中一种实施例中，所述金属粉末为钛合金粉末，所述纳米粉末包括氧化铝、氧化钒、铝粉和钒粉中的一者或多者。