[发明专利]一种基于光固化技术的镁及镁合金复杂构件的成形方法

摘要

本发明公开了一种基于光固化技术的镁及镁合金复杂构件的成形方法，包括金属粉末的筛选及其预处理、制备光固化浆料、制备毛坯和脱脂烧结等步骤。本发明通过采用光固化技术，不需使用模具即可成形复杂构件；由于光固化过程属于冷成形，可减少热应力积累与热变形；且成形环境易于控制，大大降低了制件氧化甚至燃烧的风险；在光固化过程中无熔化与凝固的发生，因而可一定程度上减小偏析，步骤简单，易于操作，有好的使用价值。

主权项

1.一种基于光固化技术的镁及镁合金复杂构件的成形方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，金属粉末的筛选及其预处理：所述步骤1中金属粉末为镁或镁合金粉末，其筛选的粒径均应取d50为5‑15um的粉末；所述预处理具体为：将金属粉末置于200‑250℃、压力值低于‑0.06Mpa的真空环境中干燥2‑10h；步骤2，制备光固化浆料步骤2.1，将步骤1处理后的金属粉末、分散剂与相溶剂均分三次添加至适量的自由基型树脂中，每一次的添加均包括处理后的金属粉末、分散剂和相溶剂，且每次均在温度25‑50℃、常压、转速为200‑600rad/min的条件下真空搅拌1‑4h，得到混合物；所述自由基型树脂为环氧丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯或聚酯丙烯酸酯中任意一种；分散剂为聚丙烯酸铵或柠檬酸铵；相溶剂为多元醇或硬脂酸；所述金属粉末每次的添加质量之比为3:2:1、所述分散剂每次的添加质量之比为3:2:1、所述相溶剂每次的添加质量之比为3:2:1，金属粉末总体积与自由基型树脂体积比为1:1‑7:3，分散剂总质量为金属粉末总质量的1.25％‑3％，相溶剂总质量为金属粉末总质量的1％‑2.5％；步骤2.2，避光的条件下，将适量的自由基型光引发剂加入步骤2.1处理后的混合物中，并在真空条件下搅拌均匀，得到光固化浆料；所述自由基型光引发剂为安息香类、苯乙酮类、苯偶酰类、酰基膦氧化物或α‑胺烷基苯酮类中任意一类；步骤2.3，将步骤2.2得到的光固化浆料在避光、负压条件下静置8‑24h，备用；步骤3，将所需构件的三维模型信息导入光固化成形设备，使用适量步骤2.3备用的光固化浆料成形所需构件的毛坯；步骤4，将步骤3得到的毛坯脱脂烧结，得到所需构件，具体过程如下：步骤4.1，脱脂将毛坯置于焙烧炉内，进行1‑5次抽真空后通氩气的气体置换操作，然后在真空条件下以0.5‑2℃/min的速率升温至350‑450℃，保温0.5‑2h后炉冷至常温；步骤4.2，预烧将步骤4.1处理后的焙烧炉内抽真空后通入氩气，在保持气体压力10‑200Mpa条件下，以5‑8℃/min的速率升温至350‑450℃，保温0.5‑2h；步骤4.3，烧结将步骤4.2处理后的焙烧炉在气体压力10‑200Mpa条件下，以1‑5℃/min的速率升温至500‑600℃，保温1‑2h，即得到所需构件。