CN105537601A - 打印机用耐磨损金属材料组合物和耐磨损金属的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种打印机用耐磨损金属材料组合物和耐磨损金属的制备方法，其中，所述组合物包括铜、锌、锡、铬、铁、锰、氧化钙、氧化铜、硝酸银和硅酸镁；其中，相对于100重量份的所述铜，所述锌的含量为20-40重量份，所述锡的含量为10-20重量份，所述铬的含量为5-10重量份，所述铁的含量为5-15重量份，所述锰的含量为1-10重量份，所述氧化钙的含量为10-30重量份，所述氧化铜的含量为10-20重量份，所述硝酸银的含量为1-10重量份，所述硅酸镁的含量为5-30重量份。通过上述设计，实现了具有良好的耐磨损性能，大大提高使用寿命的效果。
Description
技术领域
本发明涉及3D打印机用耗材的生产制备领域，具体地，涉及打印机用耐磨损金属材料组合物和耐磨损金属的制备方法。
背景技术
3D打印机随着科技的不断进步，其应用也变得越来越为广泛，金属材料作为3D打印机常用的耗材，在3D打印机中的应用也极为广泛，但是在金属材料的使用过程中，往往其具有耐磨损性能较差等问题，从而使得通过金属材料制得的产品在实际使用时也具有耐磨损较差的问题。
因此，提供一种具有良好的耐磨损性能，大大提高使用寿命的打印机用耐磨损金属材料组合物和耐磨损金属的制备方法是本发明亟需解决的问题。
发明内容
针对上述现有技术，本发明的目的在于克服现有技术中3D打印机中在金属材料的使用过程中，往往其具有耐磨损性能较差等问题，从而使得通过金属材料制得的产品在实际使用时也具有耐磨损较差的问题，从而提供一种具有良好的耐磨损性能，大大提高使用寿命的打印机用耐磨损金属材料组合物和耐磨损金属的制备方法。
为了实现上述目的，本发明提供了一种打印机用耐磨损金属材料组合物，其中，所述组合物包括铜、锌、锡、铬、铁、锰、氧化钙、氧化铜、硝酸银和硅酸镁；其中，
相对于100重量份的所述铜，所述锌的含量为20-40重量份，所述锡的含量为10-20重量份，所述铬的含量为5-10重量份，所述铁的含量为5-15重量份，所述锰的含量为1-10重量份，所述氧化钙的含量为10-30重量份，所述氧化铜的含量为10-20重量份，所述硝酸银的含量为1-10重量份，所述硅酸镁的含量为5-30重量份。
本发明还提供了一种打印机用耐磨损金属的制备方法，其中，所述制备方法包括：
1)将铜、锌、锡、铬、铁、锰、氧化钙、氧化铜、硝酸银和硅酸镁混合后进行熔炼，制得混合物M1；
2)将混合物M1采用气雾化法制得粉末状打印机用耐磨损金属；其中，
相对于100重量份的所述铜，所述锌的用量为20-40重量份，所述锡的用量为10-20重量份，所述铬的用量为5-10重量份，所述铁的用量为5-15重量份，所述锰的用量为1-10重量份，所述氧化钙的用量为10-30重量份，所述氧化铜的用量为10-20重量份，所述硝酸银的用量为1-10重量份，所述硅酸镁的用量为5-30重量份。
通过上述技术方案，本发明将铜、锌、锡、铬、铁、锰、氧化钙、氧化铜、硝酸银和硅酸镁按照一定的比例混合熔炼，而后将上述熔炼后的混合物采用气雾化法制得粉末状金属材料，从而使得通过上述材料制得的金属在实际使用时具有更好地耐磨损性能。
本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
具体实施方式
以下对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
本发明提供了一种打印机用耐磨损金属材料组合物，其中，所述组合物包括铜、锌、锡、铬、铁、锰、氧化钙、氧化铜、硝酸银和硅酸镁；其中，
相对于100重量份的所述铜，所述锌的含量为20-40重量份，所述锡的含量为10-20重量份，所述铬的含量为5-10重量份，所述铁的含量为5-15重量份，所述锰的含量为1-10重量份，所述氧化钙的含量为10-30重量份，所述氧化铜的含量为10-20重量份，所述硝酸银的含量为1-10重量份，所述硅酸镁的含量为5-30重量份。
上述设计通过将铜、锌、锡、铬、铁、锰、氧化钙、氧化铜、硝酸银和硅酸镁按照一定的比例混合熔炼，而后将上述熔炼后的混合物采用气雾化法制得粉末状金属材料，从而使得通过上述材料制得的金属在实际使用时具有更好地耐磨损性能。
在本发明的一种优选的实施方式中，为了使制得的金属材料的耐磨损性能更好，相对于100重量份的所述铜，所述锌的含量为25-35重量份，所述锡的含量为13-17重量份，所述铬的含量为6-8重量份，所述铁的含量为8-12重量份，所述锰的含量为3-7重量份，所述氧化钙的含量为15-25重量份，所述氧化铜的含量为13-17重量份，所述硝酸银的含量为3-7重量份，所述硅酸镁的含量为10-20重量份。
在本发明的一种更为优选的实施方式中，为了使得各原料之间混合更为均匀，所述铜、所述锌、所述锡、所述铬、所述铁、所述锰、所述氧化钙、所述氧化铜、所述硝酸银和所述硅酸镁可以选择为粒径不大于0.5mm的粉末。
本发明还提供了一种打印机用耐磨损金属的制备方法，其中，所述制备方法包括：
1)将铜、锌、锡、铬、铁、锰、氧化钙、氧化铜、硝酸银和硅酸镁混合后进行熔炼，制得混合物M1；
2)将混合物M1采用气雾化法制得粉末状打印机用耐磨损金属；其中，
相对于100重量份的所述铜，所述锌的用量为20-40重量份，所述锡的用量为10-20重量份，所述铬的用量为5-10重量份，所述铁的用量为5-15重量份，所述锰的用量为1-10重量份，所述氧化钙的用量为10-30重量份，所述氧化铜的用量为10-20重量份，所述硝酸银的用量为1-10重量份，所述硅酸镁的用量为5-30重量份。
在本发明的一种优选的实施方式中，为了使制得的金属的耐磨损性能更好，相对于100重量份的所述铜，所述锌的用量为25-35重量份，所述锡的用量为13-17重量份，所述铬的用量为6-8重量份，所述铁的用量为8-12重量份，所述锰的用量为3-7重量份，所述氧化钙的用量为15-25重量份，所述氧化铜的用量为13-17重量份，所述硝酸银的用量为3-7重量份，所述硅酸镁的用量为10-20重量份。
所述铜、所述锌、所述锡、所述铬、所述铁、所述锰、所述氧化钙、所述氧化铜、所述硝酸银和所述硅酸镁如前所述。
步骤1)中的熔炼过程可以按照本领域常规采用的方式进行操作，例如，在本发明的一种优选的实施方式中，步骤1)中的熔炼过程可以为置于温度为800-1200℃的条件下进行熔炼。
以下将通过实施例对本发明进行详细描述。以下实施例中，所述铜、所述锌、所述锡、所述铬、所述铁、所述锰、所述氧化钙、所述氧化铜、所述硝酸银和所述硅酸镁为常规市售粉末。
实施例1
1)将100g铜、25g锌、13g锡、6g铬、8g铁、3g锰、15g氧化钙、13g氧化铜、3g硝酸银和10g硅酸镁混合后置于温度为800℃的条件下进行熔炼，制得混合物M1；
2)将混合物M1采用气雾化法制得粉末状打印机用耐磨损金属A1。
实施例2
1)将100g铜、35g锌、17g锡、8g铬、12g铁、7g锰、25g氧化钙、17g氧化铜、7g硝酸银和20g硅酸镁混合后置于温度为1200℃的条件下进行熔炼，制得混合物M1；
2)将混合物M1采用气雾化法制得粉末状打印机用耐磨损金属A2。
实施例3
1)将100g铜、30g锌、15g锡、7g铬、10g铁、5g锰、20g氧化钙、15g氧化铜、5g硝酸银和15g硅酸镁混合后置于温度为1000℃的条件下进行熔炼，制得混合物M1；
2)将混合物M1采用气雾化法制得粉末状打印机用耐磨损金属A3。
实施例4
按照实施例1的制备方法进行制备，不同的是，所述锌的用量为20g，所述锡的用量为10g，所述铬的用量为5g，所述铁的用量为5g，所述锰的用量为1g，所述氧化钙的用量为10g，所述氧化铜的用量为10g，所述硝酸银的用量为1g，所述硅酸镁的用量为5g，制得粉末状打印机用耐磨损金属A4。
实施例5
按照实施例2的制备方法进行制备，不同的是，所述锌的用量为40g，所述锡的用量为20g，所述铬的用量为10g，所述铁的用量为15g，所述锰的用量为10g，所述氧化钙的用量为30g，所述氧化铜的用量为20g，所述硝酸银的用量为10g，所述硅酸镁的用量为30g，制得粉末状打印机用耐磨损金属A5。
对比例1
按照实施例3的制备方法进行制备，不同的是，所述锌的用量为10g，所述锡的用量为5g，所述铬的用量为2g，所述铁的用量为2g，所述锰的用量为0.5g，所述氧化钙的用量为5g，所述氧化铜的用量为5g，所述硝酸银的用量为0.5g，所述硅酸镁的用量为2g，制得粉末状打印机用金属D1。
对比例2
按照实施例3的制备方法进行制备，不同的是，所述锌的用量为80g，所述锡的用量为40g，所述铬的用量为20g，所述铁的用量为30g，所述锰的用量为20g，所述氧化钙的用量为50g，所述氧化铜的用量为40g，所述硝酸银的用量为20g，所述硅酸镁的用量为50g，制得粉末状打印机用金属D2。
测试例
将上述制得的A1-A5、D1和D2分别采用3D打印机打印成型，而后将打印成型的成品置于粗糙度一致的平台上进行磨损试验，得到的结果如表1所示。
表1
| 编号 | 磨损情况 |
| A1 | 无肉眼可见磨损 |
| A2 | 无肉眼可见磨损 |
| A3 | 无肉眼可见磨损 |
| A4 | 无明显磨损 |
| A5 | 无明显磨损 |
| D1 | 明显磨损 |
| D2 | 明显磨损 |
以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。
Claims (7)
1.一种打印机用耐磨损金属材料组合物，其特征在于，所述组合物包括铜、锌、锡、铬、铁、锰、氧化钙、氧化铜、硝酸银和硅酸镁；其中，
相对于100重量份的所述铜，所述锌的含量为20-40重量份，所述锡的含量为10-20重量份，所述铬的含量为5-10重量份，所述铁的含量为5-15重量份，所述锰的含量为1-10重量份，所述氧化钙的含量为10-30重量份，所述氧化铜的含量为10-20重量份，所述硝酸银的含量为1-10重量份，所述硅酸镁的含量为5-30重量份。
2.根据权利要求1所述的组合物，其中，相对于100重量份的所述铜，所述锌的含量为25-35重量份，所述锡的含量为13-17重量份，所述铬的含量为6-8重量份，所述铁的含量为8-12重量份，所述锰的含量为3-7重量份，所述氧化钙的含量为15-25重量份，所述氧化铜的含量为13-17重量份，所述硝酸银的含量为3-7重量份，所述硅酸镁的含量为10-20重量份。
3.根据权利要求1或2所述的组合物，其中，所述铜、所述锌、所述锡、所述铬、所述铁、所述锰、所述氧化钙、所述氧化铜、所述硝酸银和所述硅酸镁为粒径不大于0.5mm的粉末。
4.一种打印机用耐磨损金属的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：
1)将铜、锌、锡、铬、铁、锰、氧化钙、氧化铜、硝酸银和硅酸镁混合后进行熔炼，制得混合物M1；
2)将混合物M1采用气雾化法制得粉末状打印机用耐磨损金属；其中，
相对于100重量份的所述铜，所述锌的用量为20-40重量份，所述锡的用量为10-20重量份，所述铬的用量为5-10重量份，所述铁的用量为5-15重量份，所述锰的用量为1-10重量份，所述氧化钙的用量为10-30重量份，所述氧化铜的用量为10-20重量份，所述硝酸银的用量为1-10重量份，所述硅酸镁的用量为5-30重量份。
5.根据权利要求4所述的制备方法，其中，相对于100重量份的所述铜，所述锌的用量为25-35重量份，所述锡的用量为13-17重量份，所述铬的用量为6-8重量份，所述铁的用量为8-12重量份，所述锰的用量为3-7重量份，所述氧化钙的用量为15-25重量份，所述氧化铜的用量为13-17重量份，所述硝酸银的用量为3-7重量份，所述硅酸镁的用量为10-20重量份。
6.根据权利要求4或5所述的制备方法，其中，所述铜、所述锌、所述锡、所述铬、所述铁、所述锰、所述氧化钙、所述氧化铜、所述硝酸银和所述硅酸镁为粒径不大于0.5mm的粉末。
7.根据权利要求4或5所述的制备方法，其中，步骤1)中的熔炼过程为置于温度为800-1200℃的条件下进行熔炼。
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2015
- 2015-12-22 CN CN201510975944.5A patent/CN105537601A/zh active Pending
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