[发明专利]一种多孔金属薄网结构成形工艺

说明书

本发明一种多孔金属薄网结构成形工艺，包括S1、成型材料的选择；S2、多孔金属薄网结构批量成形：将多层薄网结构并排布置，边缘部分相连接，作为整体结构打印成形后，将单层薄网逐层分离；S3、工艺参数设置：设置激光扫描速度、激光功率、光斑直径、层厚；多层薄网并排设置间距应为光斑直径的3倍以上；S4、热处理；S5、化学腐蚀处理。本发明通过该优化的成形工艺，可制备高品质激光选区熔化成形的3D打印多孔金属薄网结构，通透效果可根据激光工艺参数的变化随意调节，解决了传统制备工艺对于小批量不常用薄网的制备成本高，良品率低且生产周期长，工序繁琐等问题。

技术领域

本发明涉及激光选区熔化成形3D打印领域，具体涉及一种多孔金属薄网结构成形工艺。

背景技术

随着石油化工装备的发展，对新材料、新工艺的开发提出更高要求。传统的多孔金属薄网结构的制备工艺复杂，加工成本高昂，需要专用设备及工装，尤其是对于小批量不常用材料的制备周期长，耗费大量人力物力。

发明内容

本发明的目的是提供一种多孔金属薄网结构成形工艺。

本发明通过如下技术方案实现上述目的：一种多孔金属薄网结构成形工艺，包括以下步骤：

S1、成型材料的选择：材料包括铜、不锈钢、铁、镍、钛、钨、钼、铝及其合金；

S2、多孔金属薄网结构批量成形：将多层薄网结构并排布置，边缘部分相连接，作为整体结构打印成形后，将单层薄网逐层分离；

S3、工艺参数设置：设置激光扫描速度、激光功率、光斑直径、层厚；多层薄网并排设置间距应为光斑直径的3倍以上；

S4、热处理：在高真空度条件下，保温1-4小时，氩气快速冷却；

S5、化学腐蚀处理：多孔金属薄网结构打印成形后，通过不同配比的酸类腐蚀液对薄网结构进行腐蚀，达到理想通透率后，将多孔薄网结构从腐蚀液中取出，浸于去离子水中2小时，取出后在烘箱中低温烘干。

进一步的，所述步骤S2中单层薄网逐层分离方式包括线切割或人工裁剪。

进一步的，所述步骤S2中多层薄网并排间距设置为0.3-2mm。

进一步的，所述步骤S3中薄网结构由单条激光扫描线堆叠成形，选用激光功率80-700W，激光扫描速度为500-4000mm/s，光斑直径为0.06-0.1mm，打印层厚为0.04-0.20mm。

进一步的，对于动态聚焦光学系统的光斑直径设置为0.06-0.15mm。

进一步的，所述步骤S4中不同材料热处理温度如下，铝合金毛细多孔结构200-350℃，镍基合金毛细多孔结构900-1100℃，铁基合金500-1100℃，铜合金500-700℃，钛合金800-850℃。

进一步的，所述步骤S5中控制腐蚀液浓度、配比及腐蚀时间，对较疏松的薄网结构建议采取酸溶液漂洗方式，每次漂洗去除量较少可精准控制薄网网孔尺寸，可采用短时间多次漂洗方式。

与现有技术相比，本发明多孔金属薄网结构成形工艺的有益效果是：通过该优化的成形工艺，可制备高品质激光选区熔化成形的3D打印多孔金属薄网结构，通透效果可根据激光工艺参数的变化随意调节，解决了传统制备工艺对于小批量不常用薄网的制备成本高，良品率低且生产周期长，工序繁琐等问题。

附图说明

图1是步骤S2中的结构示意图。

图2是多孔金属薄网的实物结构图。

具体实施方式

请参阅图1至图2，一种多孔金属薄网结构成形工艺，包括以下步骤：