CN107649676A - 一种3d打印用铝合金粉体材料 - Google Patents

一种3d打印用铝合金粉体材料 Download PDF

Info

Publication number
CN107649676A
CN107649676A CN201710797888.XA CN201710797888A CN107649676A CN 107649676 A CN107649676 A CN 107649676A CN 201710797888 A CN201710797888 A CN 201710797888A CN 107649676 A CN107649676 A CN 107649676A
Authority
CN
China
Prior art keywords
parts
alloy powder
powder
printing
aluminium
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201710797888.XA
Other languages
English (en)
Inventor
王明江
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Priority to CN201710797888.XA priority Critical patent/CN107649676A/zh
Publication of CN107649676A publication Critical patent/CN107649676A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F1/00—Metallic powder; Treatment of metallic powder, e.g. to facilitate working or to improve properties
    • B22F1/10—Metallic powder containing lubricating or binding agents; Metallic powder containing organic material
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B33—ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
    • B33Y—ADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
    • B33Y70/00—Materials specially adapted for additive manufacturing
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C21/00—Alloys based on aluminium

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Powder Metallurgy (AREA)

Abstract

本发明公开了一种3D打印用铝合金粉体材料，由如下重量份的原料组成：铝粉150‑180份，铟粉5‑10份，纳米碳化硅2‑6份，磷酸铁锂1‑5份，松香8‑15份，半精炼石蜡3‑8份。本发明的3D打印用铝合金粉体材料在高温熔化打印的时候材料本身不易被氧化，打印成型后材料内的杂质含量低且均一性高。用本发明的铝合金粉体熔点低易于成型，但该铝合金粉体打印出来的铝合金材料具有更高的机械强度，适用于更加广阔的领域。

Description

一种3D打印用铝合金粉体材料
技术领域
本发明涉及一种3D打印材料，更确切地说，是一种3D打印用铝合金粉体材料。
背景技术
3D打印即快速成型技术的一种，它是一种以数字模型文件为基础，运用粉末状金属或塑料等可粘合材料，通过逐层打印的方式来构造物体的技术。3D打印通常是采用数字技术材料打印机来实现的。常在模具制造、工业设计等领域被用于制造模型，后逐渐用于一些产品的直接制造，已经有使用这种技术打印而成的零部件。该技术在珠宝、鞋类、工业设计、建筑、工程和施工（AEC）、汽车，航空航天、牙科和医疗产业、教育、地理信息系统、土木工程、枪支以及其他领域都有所应用。
运用金属粉末进行3D打印的时候金属粉末先被高温熔化，然后再一层层叠加成需要打印的物体。铝合金粉体作为打印材料的一种，在打印过程中铝粉易被高温氧化生成杂质氧化铝，影响打印成型后材料的纯度和均一性。铝合金粉体相对来说熔点低易于成型，但是成型后的材料整体强度也不高，应用领域有限。
发明内容
本发明主要是解决现有技术所存在的技术问题，从而提供一种3D打印用铝合金粉体材料。
本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：
一种3D打印用铝合金粉体材料，由如下重量份的原料组成：铝粉150-180份，铟粉5-10份，纳米碳化硅2-6份，磷酸铁锂1-5份，松香8-15份，半精炼石蜡3-8份。
所述3D打印用铝合金粉体材料的制备方法：
首先，将铝粉、铟粉加入真空反应釜高温熔化混合并不断搅拌均匀，继续加入纳米碳化硅、磷酸铁锂，高温熔融混合均匀后出料，在度量铁槽内自然冷却制成铝合金坯料；
然后，将所得坯料粉碎成铝合金粉末，铝合金粉末的颗粒大小为5-10um；
最后，将松香、半精炼石蜡高温熔化成熔液，并用高温雾化装置将混合熔液在铝合金粉粒表面形成一层薄膜。
作为本发明较佳的实施例，所述的纳米碳化硅的颗粒尺寸为50-80nm。
作为本发明较佳的实施例，所述的松香为聚合松香。
本发明的3D打印用铝合金粉体材料相关组分的作用。
铟粉：发明人通过实验发现铟粉的添加可以有效缩短粉体熔化后的固化时间，添加了铟粉的铝合金粉体比没有添加铟粉的铝合金粉体打印时固化时间更短，有利于提高打印速度。
纳米碳化硅：微量纳米碳化硅的添加可以大幅降低铝在高温熔融状态下的活性，在3D打印的时候铝合金粉体被高温熔化后与氧气等其他化学物质反应的速度就大为降低，这样就减少了成型后材料内的杂质含量，提高了材料的纯度和均一性。
磷酸铁锂：发明人通过实验发现磷酸铁锂可以有效提高打印成型后铝合金材料的强度，添加了磷酸铁锂的粉体比未添加磷酸铁锂的粉体打印成型后的材料强度提高了30%左右。
松香：松香的添加是为了提高粉体熔化后熔液的流动性，减少打印材料在打印机内的沉积。
半精炼石蜡：含有半精炼石蜡的粉粒薄膜在高温下熔化并迅速气化，在铝合金粉体的高温熔化打印点附近形成气体屏障，稀释打印点附件的氧气密度，从而有效降低高温下铝被氧化的速率，提高了成型后铝合金材料的纯度。
本发明的3D打印用铝合金粉体材料在高温熔化打印的时候材料本身不易被氧化，打印成型后材料内的杂质含量低且均一性高。用本发明的铝合金粉体熔点低易于成型，但该铝合金粉体打印出来的铝合金材料具有更高的机械强度，适用于更加广阔的领域。
具体实施方式
下面对本发明的优选实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。
[实施例1]
按重量份取铝粉150份，铟粉5份，纳米碳化硅2份，磷酸铁锂1份，松香8份，半精炼石蜡3份。
首先，将铝粉、铟粉加入真空反应釜高温熔化混合并不断搅拌均匀，继续加入纳米碳化硅、磷酸铁锂，高温熔融混合均匀后出料，在度量铁槽内自然冷却制成铝合金坯料；
然后，将所得坯料粉碎成铝合金粉末，铝合金粉末的颗粒大小为5um；
最后，将松香、半精炼石蜡高温熔化成熔液，并用高温雾化装置将混合熔液在铝合金粉粒表面形成一层薄膜。
[实施例2]
按重量份取铝粉180份，铟粉10份，纳米碳化硅6份，磷酸铁锂5份，松香15份，半精炼石蜡8份。
首先，将铝粉、铟粉加入真空反应釜高温熔化混合并不断搅拌均匀，继续加入纳米碳化硅、磷酸铁锂，高温熔融混合均匀后出料，在度量铁槽内自然冷却制成铝合金坯料；
然后，将所得坯料粉碎成铝合金粉末，铝合金粉末的颗粒大小为10um；
最后，将松香、半精炼石蜡高温熔化成熔液，并用高温雾化装置将混合熔液在铝合金粉粒表面形成一层薄膜。
[实施例3]
按重量份取铝粉165份，铟粉8份，纳米碳化硅4份，磷酸铁锂3份，松香12份，半精炼石蜡6份。
首先，将铝粉、铟粉加入真空反应釜高温熔化混合并不断搅拌均匀，继续加入纳米碳化硅、磷酸铁锂，高温熔融混合均匀后出料，在度量铁槽内自然冷却制成铝合金坯料；
然后，将所得坯料粉碎成铝合金粉末，铝合金粉末的颗粒大小为8um；
最后，将松香、半精炼石蜡高温熔化成熔液，并用高温雾化装置将混合熔液在铝合金粉粒表面形成一层薄膜。
[实施例4]
按重量份取铝粉158份，铟粉6份，纳米碳化硅3份，磷酸铁锂2份，松香10份，半精炼石蜡4份。
首先，将铝粉、铟粉加入真空反应釜高温熔化混合并不断搅拌均匀，继续加入纳米碳化硅、磷酸铁锂，高温熔融混合均匀后出料，在度量铁槽内自然冷却制成铝合金坯料；
然后，将所得坯料粉碎成铝合金粉末，铝合金粉末的颗粒大小为6um；
最后，将松香、半精炼石蜡高温熔化成熔液，并用高温雾化装置将混合熔液在铝合金粉粒表面形成一层薄膜。
[实施例5]
按重量份取铝粉172份，铟粉9份，纳米碳化硅5份，磷酸铁锂4份，松香13份，半精炼石蜡7份。
首先，将铝粉、铟粉加入真空反应釜高温熔化混合并不断搅拌均匀，继续加入纳米碳化硅、磷酸铁锂，高温熔融混合均匀后出料，在度量铁槽内自然冷却制成铝合金坯料；
然后，将所得坯料粉碎成铝合金粉末，铝合金粉末的颗粒大小为9um；
最后，将松香、半精炼石蜡高温熔化成熔液，并用高温雾化装置将混合熔液在铝合金粉粒表面形成一层薄膜。
[实验例]
用实施例1-5制备的粉体材料打印测试坯料，同时取3种目前普遍使用的铝合金粉体材料也打印成相同尺寸的测试坯料，对坯料的机械性能进行对比测试，数据如下：
组别 抗拉强度（MPa） 屈服强度（MPa） 伸长率（%）
实施例1 224 65 16
实施例2 215 62 15
实施例3 219 60 16
实施例4 222 61 15
实施例5 214 62 15
对比1 160 45 11
对比2 142 41 9
对比3 149 38 12
由以上数据可以看出，用本发明的3D打印铝合金粉体材料打印成型的材料具有更为优异的机械强度，适用于更为广阔的领域。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何不经过创造性劳动想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。

Claims (3)

1.一种3D打印用铝合金粉体材料，其特征在于，由如下重量份的原料组成：铝粉150-180份，铟粉5-10份，纳米碳化硅2-6份，磷酸铁锂1-5份，松香8-15份，半精炼石蜡3-8份；
所述3D打印用铝合金粉体材料的制备方法：
首先，将铝粉、铟粉加入真空反应釜高温熔化混合并不断搅拌均匀，继续加入纳米碳化硅、磷酸铁锂，高温熔融混合均匀后出料，在度量铁槽内自然冷却制成铝合金坯料；
然后，将所得坯料粉碎成铝合金粉末，铝合金粉末的颗粒大小为5-10um；
最后，将松香、半精炼石蜡高温熔化成熔液，并用高温雾化装置将混合熔液在铝合金粉粒表面形成一层薄膜。
2.根据权利要求1所述的3D打印用铝合金粉体材料，其特征在于，所述的纳米碳化硅的颗粒尺寸为50-80nm。
3.根据权利要求2所述的3D打印用铝合金粉体材料，其特征在于，所述的松香为聚合松香。
CN201710797888.XA 2017-09-06 2017-09-06 一种3d打印用铝合金粉体材料 Pending CN107649676A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710797888.XA CN107649676A (zh) 2017-09-06 2017-09-06 一种3d打印用铝合金粉体材料

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710797888.XA CN107649676A (zh) 2017-09-06 2017-09-06 一种3d打印用铝合金粉体材料

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN107649676A true CN107649676A (zh) 2018-02-02

Family

ID=61129103

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201710797888.XA Pending CN107649676A (zh) 2017-09-06 2017-09-06 一种3d打印用铝合金粉体材料

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN107649676A (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109081891A (zh) * 2018-06-29 2018-12-25 深圳光韵达光电科技股份有限公司 3d打印光固化浆料及其制备方法
CN114783648A (zh) * 2022-05-20 2022-07-22 广东欣意电缆有限公司 一种碳纳米管石墨烯电缆及其制备方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2011078918A2 (en) * 2009-11-05 2011-06-30 Ormet Circuits, Inc. Preparation of metallurgic network compositions and methods of use thereof
CN103862040A (zh) * 2014-04-04 2014-06-18 袁志刚 一种用于3d打印的镁基金属粉体材料
CN104338933A (zh) * 2014-09-29 2015-02-11 中国科学院重庆绿色智能技术研究院 一种用于金属熔融挤出成型的3d打印头
CN105500720A (zh) * 2016-01-29 2016-04-20 吉林大学 一种适用于多材料多工艺3d打印方法及所用的打印装置
CN106735269A (zh) * 2016-12-16 2017-05-31 南通金源智能技术有限公司 制备优异烧结性能的3d打印用铝合金粉的方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2011078918A2 (en) * 2009-11-05 2011-06-30 Ormet Circuits, Inc. Preparation of metallurgic network compositions and methods of use thereof
CN103862040A (zh) * 2014-04-04 2014-06-18 袁志刚 一种用于3d打印的镁基金属粉体材料
CN104338933A (zh) * 2014-09-29 2015-02-11 中国科学院重庆绿色智能技术研究院 一种用于金属熔融挤出成型的3d打印头
CN105500720A (zh) * 2016-01-29 2016-04-20 吉林大学 一种适用于多材料多工艺3d打印方法及所用的打印装置
CN106735269A (zh) * 2016-12-16 2017-05-31 南通金源智能技术有限公司 制备优异烧结性能的3d打印用铝合金粉的方法

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109081891A (zh) * 2018-06-29 2018-12-25 深圳光韵达光电科技股份有限公司 3d打印光固化浆料及其制备方法
CN109081891B (zh) * 2018-06-29 2021-02-09 深圳光韵达光电科技股份有限公司 3d打印光固化浆料及其制备方法
CN114783648A (zh) * 2022-05-20 2022-07-22 广东欣意电缆有限公司 一种碳纳米管石墨烯电缆及其制备方法
CN114783648B (zh) * 2022-05-20 2024-05-31 深圳中盛万家投资有限责任公司 一种碳纳米管石墨烯电缆及其制备方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105451916B (zh) 基本为球形的金属粉末的制备
CN100535068C (zh) 硬质合金真空防粘涂料
CN1044727C (zh) 含铍的镁合金和该合金的半固态制造方法及该合金的制品
FI83935B (fi) Saett att behandla och framstaella material.
CN107649676A (zh) 一种3d打印用铝合金粉体材料
CN109014182A (zh) 增材制造用7000系铝合金粉末及其制备方法
CN105108134B (zh) 一种用于3d打印的膏状金属复合材料及其制备方法
CN112251646A (zh) 内生纳米复合陶瓷颗粒的钛合金粉体及其制备方法和应用
CN106112000A (zh) 一种3d打印金属粉末的制备方法
CN113800522A (zh) 一种高纯致密碳化钨-钴复合球形粉体材料制备的方法
CN1169984C (zh) 喷射共沉积准晶颗粒增强铝基复合材料的制作工艺
CN101748349A (zh) 挤压铸造法制备碳纳米管增强铝合金复合材料
CN1240864C (zh) 准晶颗粒增强铝基复合材料的制备工艺
SE447126B (sv) Format foremal omfattande ett skelett av icke svarsmelta metallpartiklar och en infiltrerad kontinuerlig metallfas samt sett att framstella detta
CN104120361B (zh) 一种粉末冶金复合材料及其制备方法
CN106735173A (zh) 一种金属基复合3d打印材料及其制备方法
CN113770376A (zh) 一种基于喂料打印制备不锈钢零件的方法
CN108515139A (zh) 一种透气性佳的精密铸造用型砂的制备方法
CN110918974A (zh) 一种3d打印用钛合金粉及其制备方法
CN114210987A (zh) 一种高体分颗粒增强钛基复合材料粉体及制备方法
JPH11199906A (ja) プラスチック成形機用シリンダの製造方法および同シリンダ
JP2016524044A (ja) 高融点金属体のスリップおよび圧力鋳造
JP4838591B2 (ja) シリコン凝固用鋳型及びその製造方法
CN107470610A (zh) 一种用于3d打印的钛合金粉体材料
CN104328279B (zh) 利用熔体余热进行碳热还原的方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20180202

RJ01 Rejection of invention patent application after publication