CN109161781A - 一种3d打印金属材料 - Google Patents

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李培成
刘永欣
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Jiangsu Tianze Education Consulting Co Ltd
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    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C30/00—Alloys containing less than 50% by weight of each constituent
    • C22C30/04—Alloys containing less than 50% by weight of each constituent containing tin or lead
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • 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
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Abstract

本发明公开了一种3D打印金属材料，包括以下重量份数的组分：铋30‑50份、锡60‑80份、镉40‑70份、铅0.1‑0.5份、锂5‑10份、铝2‑6份、镁1‑3份，本发明于能够解决目前现有的3D打印的材料不耐腐蚀、机械强度不足，不能重复利用等的缺陷。

Description

一种3D打印金属材料
技术领域
本发明涉及一种3D打印金属材料。
背景技术
目前市场上的3D打印材料均为以塑料为基础材质，进而利用塑料的粘合性和可塑性在基础材质中添加其他各种材料的粉末使其在 制作过程与塑料结合，但该种打印材料不耐腐蚀、一次成型进而不能重复 利用，不具有导电性或导电性不佳，机械强 度不足，即其金属属性不佳。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，针对以上现有技术存在的缺点，提供一种3D打印金属材料。
本发明解决以上技术问题的技术方案是：一种3D打印金属材料，包括以下重量份数的组分：铋30-50份、锡60-80份、镉40-70份、铅0.1-0.5份、锂5-10份、铝2-6份、镁1-3份。
铝的抗拉强 度和冲击韧度，且不易氧化，对该材质进行拔拉时不易断裂、提 高表面质量
本发明进一步限定的技术方案是：
前述的包括以下重量份数的组分铋30份、锡60份、镉45份、铅0.1份、锂5份、铝2份、镁1份。
前述的包括以下重量份数的组分铋40份、锡60份、镉60份、铅0.15份、锂6份、铝4份、镁1.5份。
前述的包括以下重量份数的组分铋500份、锡80份、镉65份、铅0.2份、锂8份、铝5份、镁2份。
前述的3D打印金属材料制备方法，具体包括以下步骤：
步骤一：按照上述份数将铋、锡、镉、铅、锂、铝和镁混合后送至球磨机中进行研磨20-30min，过筛200-300目；
步骤二：将过筛后的混合金属份送至熔炼炉中熔炼至熔融状态，得到合金熔融物；
步骤三：将合金熔融物依次进行浇铸，得到铸锭；
步骤四：将得到铸锭水平连铸、拉拔减径到所需规格，然后卷捆后即可。
前述的步骤二中将过筛后的混合金属份送至熔炼炉中，温度升至300-400℃将材料熔炼至熔融状态，得到合金熔融物
前述的步骤三中浇铸温度为300-330，时间为10-15s。
本发明的有益效果是：本发明本发明所提供的 3D打印金属材料，添加铝，其具有良好的抗拉强度和冲击韧度，且不易氧化，对该材质进行拔拉时不易断裂、提高表面质量，与锂配合在减轻重量同时不影响其强度，锂和铅配合，是一种良好的耐磨材料，提高整体的耐磨性，镉有较高的抗拉强度和耐磨性，同时具有导电性能好；镁能够起强化作用，并能防止晶间腐蚀，提高合金的尺寸稳定性，
本发明金属材料均采用熔点相对较低的金属材料，可实现低温的桌面式打印，且材料本身均为金属，不含有塑料等其它材料，可重复利用，同时具有强度高，良好的导电性能耐腐蚀性，有效的避免了现有的3D打印的材料，打印过程耗能巨大，材料不耐腐蚀、不能重复利用，导电性不佳，机械强度不足的问题。
具体实施方式
实施例1
本实施例提供一种3D打印金属材料，包括以下重量份数的组分铋30份、锡60份、镉45份、铅0.1份、锂5份、铝2份、镁1份。
本实施例还提供一种3D打印金属材料制备方法，具体包括以下步骤：
步骤一：按照上述份数将铋、锡、镉、铅、锂、铝和镁混合后送至球磨机中进行研磨20-30min，过筛200-300目；
步骤二：将过筛后的混合金属份送至熔炼炉中，温度升至350℃将材料熔炼至熔融状态，得到合金熔融物；
步骤三：将合金熔融物依次进行浇铸，320℃，时间为12s得到铸锭；
步骤四：将得到铸锭水平连铸、拉拔减径到所需规格，然后卷捆后即可。
实施例2
本实施例提供一种3D打印金属材料，包括以下重量份数的组分铋40份、锡60份、镉60份、铅0.15份、锂6份、铝4份、镁1.5份。
本实施例还提供一种3D打印金属材料制备方法，具体包括以下步骤：
步骤一：按照上述份数将铋、锡、镉、铅、锂、铝和镁混合后送至球磨机中进行研磨20-30min，过筛200-300目；
步骤二：步骤二中将过筛后的混合金属份送至熔炼炉中，温度升至380℃将材料熔炼至熔融状态，得到合金熔融物；
步骤三：将合金熔融物依次进行浇铸，浇铸温度为330℃，时间为10s，得到铸锭；
步骤四：将得到铸锭水平连铸、拉拔减径到所需规格，然后卷捆后即可。
实施例3
本实施例提供一种3D打印金属材料，包括以下重量份数的组分铋500份、锡80份、镉65份、铅0.2份、锂8份、铝5份、镁2份。
本实施例还提供一种3D打印金属材料制备方法，具体包括以下步骤：
步骤一：按照上述份数将铋、锡、镉、铅、锂、铝和镁混合后送至球磨机中进行研磨20-30min，过筛200-300目；
步骤二：将过筛后的混合金属份送至熔炼炉中，温度升至400℃将材料熔炼至熔融状态，得到合金熔融物；
步骤三：将合金熔融物依次进行浇铸，浇铸温度为330℃，时间为10s得到铸锭；
步骤四：将得到铸锭水平连铸、拉拔减径到所需规格，然后卷捆后即可。
除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。

Claims (7)

1.一种3D打印金属材料，其特征在于，包括以下重量份数的组分：铋30-50份、锡60-80份、镉40-70份、铅0.1-0.5份、锂5-10份、铝2-6份、镁1-3份。
2.根据权利要求1所述的3D打印金属材料，其特征在于：包括以下重量份数的组分铋30份、锡60份、镉45份、铅0.1份、锂5份、铝2份、镁1份。
3.根据权利要求1所述的3D打印金属材料，其特征在于：包括以下重量份数的组分铋40份、锡60份、镉60份、铅0.15份、锂6份、铝4份、镁1.5份。
4.根据权利要求1所述的3D打印金属材料，其特征在于：包括以下重量份数的组分铋500份、锡80份、镉65份、铅0.2份、锂8份、铝5份、镁2份。
5.根据权利要求1-4任意所述的3D打印金属材料制备方法，其特征在于：具体包括以下步骤：
步骤一：按照上述份数将铋、锡、镉、铅、锂、铝和镁混合后送至球磨机中进行研磨20-30min，过筛200-300目；
步骤二：将过筛后的混合金属份送至熔炼炉中熔炼至熔融状态，得到合金熔融物；
步骤三：将合金熔融物依次进行浇铸，得到铸锭；
步骤四：将得到铸锭水平连铸、拉拔减径到所需规格，然后卷捆后即可。
6.根据权利要求5所述的3D打印金属材料制备方法，其特征在于：所述步骤二中将过筛后的混合金属份送至熔炼炉中，温度升至300-400℃将材料熔炼至熔融状态，得到合金熔融物。
7.根据权利要求4所述的3D打印金属材料制备方法，其特征在于：步骤三中浇铸温度为300-330，时间为10-15s。
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WO2017059866A2 (en) * 2015-10-09 2017-04-13 Syddansk Universitet Feedstock for 3d printing and uses thereof
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