CN112916868B - 一种光固化3d打印金属件及其制备方法 - Google Patents

一种光固化3d打印金属件及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明是关于一种光固化3D打印金属件及其制备方法，所述制备方法包括如下步骤：向含有金属粉的第一混合液中加入表面包覆剂、表面促进剂进行包覆步骤；对包覆步骤得到的产物进行后处理，得到有机物包覆金属粉材料；其中，金属粉为纯金属粉和/或合金粉；将紫外光稀释剂、紫外光吸收剂、紫外光引发剂、分散剂、有机物包覆金属粉材料配制成3D打印浆料；利用光固化3D打印机对所述3D打印浆料进行光固化成型处理，获得光固化3D打印素坯；对光固化3D打印素坯进行脱脂、烧结处理，获得光固化3D打印金属件。本发明通过有机物包覆金属粉的方法，提高金属粉在树脂浆料中的分散性，从而采用光固化3D打印的方法制备出高纯度、复杂形状且无成分偏析的金属件。

Description

一种光固化3D打印金属件及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种增材制造技术领域，特别是涉及一种光固化3D打印金属件及其制备方法。
背景技术
与传统加工工艺相比，3D打印技术具有可以直接实现数字模型到实物的构建，具有简单、快捷和易于个性化定制的优势。因此，近年来3D打印技术得到了世界范围内的高度关注，在机械、汽车、航空航天和生物医学等领域具有广阔的运用前景。但随着节能减排观念的深入人性，对交通运输行业提出了更高的轻量化要求，对材料加工领域提出了近净成型的材料高效利用要求。
为了达到对能源高效利用的要求，相关从事人员开始尝试复杂、薄壁零部件加工的尝试。虽然增材制造为该目标的实现提供了一条新的途径，但现在被广泛运用的激光3D打印金属技术无法避免的会在制备金属零部件的过程中导致零部件氧含量的超标和熔池周围成分的偏析问题。该问题的出现对于极端服役环境下使用的复杂、薄壁零部件是致命的缺陷。为了解决该问题，现阶段激光3D打印技术采用打印过程中对粉仓进行惰性气体保护的办法，但该方法改善效果甚微，且无法对其偏析问题进行改善。
面对当前的重大需求，更高效、精度更高且制备过程中无残余应力产生的光固化3D打印孕育而生。但是，由于金属粉末在树脂浆料中易团聚、分散性差，导致无法得到完整的光固化结构的问题一直阻碍着该技术在金属零部件制备和加工领域的运用。
发明内容
有鉴于此，本发明提供一种光固化3D打印金属件及其制备方法，主要目的在于提高金属粉末在树脂浆料中的分散性，以采用光固化3D打印的方法制备出金属件。
为达到上述目的，本发明主要提供如下技术方案：
一方面，本发明的实施例提供一种光固化3D打印金属件的制备方法，其包括如下步骤：
制备有机物包覆金属粉材料：向含有金属粉的第一混合液中加入表面包覆剂、表面促进剂进行包覆步骤；对包覆步骤得到的产物进行后处理，得到有机物包覆金属粉材料；其中，所述金属粉为纯金属粉和/或合金粉；
配制3D打印浆料：将紫外光稀释剂、紫外光吸收剂、紫外光引发剂、分散剂、所述有机物包覆金属粉材料配制成3D打印浆料；
制备光固化3D打印素坯：利用光固化3D打印机对所述3D打印浆料进行光固化成型处理，获得光固化3D打印素坯；
脱脂、烧结：对光固化3D打印素坯进行脱脂、烧结处理，获得光固化3D打印金属件。
在所述制备有机物包覆金属粉材料的步骤中：所述金属粉、表面包覆剂、表面促进剂的质量比为(80-90)：(10-15)：(1-5)；和/或所述金属粉的粒径为10-30μm；和/或所述金属粉为Ni粉、Al粉、NiCoCrAlY粉、CoNiCrAlY粉、NiAl粉、NiCr粉、NiCrAl粉中的一种或多种；和/或所述金属粉为球形粉末；和/或所述表面包覆剂为甲基丙烯酸、苯乙烯、丁烯酸、山梨酸、氯丙烯酸、钛酸酯中的一种或多种；和/或所述表面促进剂为过氧化苯甲酸叔丁酯、过氧化二苯甲酰、过氧化甲乙酮、异丙苯过氧化氢中的一种或多种；和/或所述有机物包覆金属粉材料是以金属粉为核、有机物为壳的核壳粉体材料；和/或所述有机物包覆金属粉材料呈球形或类球形粉末状；优选的，所述有机物包覆金属粉材料的粒径为12-35μm。
优选的，所述制备有机物包覆金属粉材料的步骤，包括：
制备含有金属粉的第一混合液；
将表面包覆剂和表面促进剂混合成第二混合液；
包覆步骤：将所述含有金属粉的第一混合液的温度升高至设定温度，向其中加入所述第二混合液，在设定温度下搅拌设定时间后，得到产物；
后处理步骤：对所述产物进行清洗、烘干处理，得到粉末状的有机物包覆金属粉材料。
优选的，所述制备含有金属粉的第一混合液步骤，具体为：将金属粉、乙醇和去离子水混合，搅拌，使金属粉分散在混合溶液中，得到含有金属粉的第一混合液；优选的，搅拌温度为45-60℃、搅拌时间为30-60分钟。
优选的，在所述将表面包覆剂和表面促进剂混合成第二混合液的步骤中：将所述表面包覆剂和表面促进剂混合后，搅拌5-15分钟。
优选的，在所述包覆步骤中：所述设定温度为80-120℃；和/或设定时间为6-12h。
在所述后处理步骤中：采用酒精对所述包覆步骤的产物进行清洗；和/或所述烘干处理的步骤是在烘箱中进行。
优选的，在所述配制3D打印浆料中，所用到的原料的重量份数为：
有机物包覆金属粉材料60-70重量份；
紫外光稀释剂20-30重量份；
紫外光吸收剂1-5重量份；
紫外光引发剂1-5重量份；
金属粉末分散剂5-10重量份。
优选的，所述紫外光稀释剂为丙烯酸树脂、环氧丙烯酸酯中的一种或多种；和/或所述紫外光吸收剂为UV-234、UV-326、UV-328中的一种或多种；和/或所述紫外光引发剂为巴斯夫184、巴斯夫819、巴斯夫256中的一种或多种；和/或所述分散剂为柠檬酸铵、酯基季铵盐、聚乙二醇辛基苯基醚中的一种或多种。
优选的，所述脱脂和烧结步骤，包括：在保护气氛中，将所述光固化3D打印素坯从室温以1-3℃/min的升温速率升温至200-300℃，并在200-300℃的温度下保温120-360min后，再以2-3℃/min的升温速率升温至400-600℃，并在400-600℃的温度下保温120-360min，再以3-5℃/min的降温速率降温至室温。
另一方面，本发明提供一种光固化3D打印金属件，其中，所述光固化3D打印金属件的平均纯度为99-100％；优选的，所述光固化3D打印金属件无成分偏析；优选的，所述光固化3D打印金属件是由上述任一项所述的光固化3D打印金属件的制备方法制备而成。
与现有技术相比，本发明的光固化3D打印金属件及其制备方法至少具有下列有益效果：
本发明实施例提供的一种光固化3D打印金属件的制备方法，通过采用有机物包覆金属粉的方法，改善金属粉在光固化3D打印树脂浆料中的分散性，分散性好能相应的改善金属粉的光固化3D打印过程中的紫外光透过性，从而可以采用光固化3D打印技术成型出光固化3D打印素坯，进一步通过脱脂、烧结步骤，将有机物及树脂脱除掉，从而得到纯度较高的光固化3D打印金属件；且上述制备过程中无高温过程，使得所得到的金属件无成分偏析。
进一步地，本发明实施例在制备有机物包覆金属粉材料时，先制备含有金属粉的第一混合液，然后在设定温度下，向其中加入表面包覆剂和表面促进剂的第二混合液，然后在设定温度下搅拌设定时间，将得到的产物清洗干燥处理，得到有机物包覆粉；上述步骤使得有机物很好地包覆金属粉，且不发生团聚，使得有机物包覆金属粉材料呈球形或类球形粉末状。
进一步地，本发明实施例通过特定的脱脂、烧结步骤，并通过在氩气保护气氛下低温脱脂和烧结的过程中完全脱出树脂并避免氧的进入，提高了金属件的纯度。
综上，本发明实施提供的光固化3D打印金属件的制备方法，以简单的工艺制备高纯度、复杂形状且无成分偏析的光固化3D打印金属件。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。
附图说明
图1是本发明的实施例提供的一种光固化3D打印金属件的制备方法的流程图；
图2是本发明的实施例提供的一种有机物包覆金属粉材料的球形粉末颗粒的剖面结构示意图。
具体实施方式
为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明申请的具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。在下述说明中，不同的“一实施例”或“实施例”指的不一定是同一实施例。此外，一或多个实施例中的特定特征、结构、或特点可由任何合适形式组合。
现在被广泛应用的激光3D打印金属技术制备的金属件存在氧含量的超标和熔池周围成分的偏析问题。并且，由于金属粉末在树脂浆料中易团聚，分散性差，导致无法得到完整的光固化结构的问题，而阻碍光固化3D打印技术在金属零部件制备和加工领域的运用。
基于上述问题，本发明的发明人创新提出如下方案，通过提高金属粉末在树脂浆料中的分散性，从而采用光固化3D打印的方法制备出高纯度、复杂形状且无成分偏析的光固化3D打印金属件。具体方案如下：
一方面，本发明提供一种光固化3D打印金属件的制备方法，如图1所示，包括如下步骤：
1)制备有机物包覆金属粉材料：向含有金属粉的第一混合液中加入表面包覆剂、表面促进剂进行包覆步骤；对包覆步骤得到的产物进行后处理，得到有机物包覆金属粉材料；其中，所述金属粉为纯金属粉和/或合金粉。
该步骤具体为：将表面包覆剂和表面促进剂在烧杯中混合，并通过机械搅拌5-15分钟，备用。将金属粉与酒精和去离子水混合，并在恒温45-60℃烧杯中通过持续机械搅拌30-60分钟；然后升高温度至80-120℃，向其中缓慢加入表面包覆剂和表面促进剂的混合液，持续加热搅拌6-12小时。取出产物，用酒精清洗并利用烘箱干燥，获得有机物包覆金属粉材料。
较佳地，在制备有机物包覆金属粉材料的步骤中，所用到的原料的重量份数为：金属粉80-90重量份、表面包覆剂10-15重量份；表面促进剂1-5重量份。
较佳地，金属粉为粒径10-30μm的Ni、Al、NiCoCrAlY、CoNiCrAlY、NiAl、NiCr和NiCrAl球形粉末中的一种或多种。
较佳地，表面包覆剂为甲基丙烯酸、苯乙烯、丁烯酸、山梨酸、氯丙烯酸、钛酸酯中的一种或多种。
较佳地，表面促进剂为过氧化苯甲酸叔丁酯、过氧化二苯甲酰、过氧化甲乙酮、异丙苯过氧化氢中的一种或多种。
在此，所制备的有机物包覆金属粉材料呈球形或类球形粉末状，其中一个球形颗粒的剖面结构示意图参见图2所示，其为核壳结构，以有机物为壳2、以金属粉为核1。
2)配制3D打印浆料：将紫外光稀释剂、紫外光吸收剂、紫外光引发剂、分散剂、有机物包覆金属粉材料配制成3D打印浆料。
该步骤具体为：将紫外光稀释剂、紫外光吸收剂、紫外光引发剂、分散剂、有机物包覆金属粉材料混合并进行球磨，得到3D打印浆料。
在该步骤中，所用到的原料的重量份数为：有机物包覆的金属粉60-70重量份、紫外光稀释剂20-30重量份、紫外光吸收剂1-5重量份、紫外光引发剂1-5重量份、分散剂5-10重量份。
较佳地，紫外光稀释剂为丙烯酸树脂、环氧丙烯酸酯中的一种或多种。
较佳地，紫外光吸收剂为UV-234、UV-326、UV-328中的一种或多种。
较佳地，紫外光引发剂为巴斯夫184、巴斯夫819、巴斯夫256中的一种或多种。
较佳地，分散剂为柠檬酸铵、酯基季铵盐、聚乙二醇辛基苯基醚中的一种或多种(分散剂用于使有机物包覆金属粉均匀地分散在3D打印浆料中)。
3)制备光固化3D打印素坯：利用光固化3D打印机对所述3D打印浆料进行光固化成型处理，获得光固化3D打印素坯。
4)脱脂、烧结：对光固化3D打印素坯进行脱脂、烧结处理，获得光固化3D打印金属件。
在该步骤中，脱脂、烧结处理的步骤包括：在Ar保护气氛中，将光固化3D打印素坯从室温以1-3℃/min的升温速率升温至200-300℃，并在200-300℃的温度下保温120-360min，再以2-3℃/min的升温速率升温至400-600℃，并在400-600℃的温度下保温120-360min，再以3-5℃/min的降温速率降温至室温。
另一方面，本发明实施例还提供一种光固化3D打印金属件，该光固化3D打印金属件是由上述的光固化3D打印金属件的制备方法制备而成。其中，光固化3D打印金属件的平均纯度为99-100％(优选不小于99.8％)、无成分偏析。
在此，本发明提出的上述方案，通过采用有机物包覆金属粉的方法，改善了金属粉在光固化3D打印树脂浆料中的分散性，从而可以采用光固化3D打印技术成型出光固化3D打印素坯，进一步通过脱脂、烧结步骤，将有机物及树脂脱除掉，从而得到纯度高的光固化3D打印金属件；且上述制备过程中无高温过程，使得所得到的金属件无成分偏析。另外，本发明实施例通过特定的脱脂、烧结步骤，并通过在氩气保护气氛下低温脱脂和烧结的过程中完全脱出树脂并避免氧的进入，提高了金属件的纯度。
下面结合具体实施例对本发明作进一步详细说明。
实施例1
本实施例制备一种光固化3D打印金属件(高纯度金属件)。包括如下步骤：
1)制备有机物包覆金属粉材料：将表面包覆剂和表面促进剂在烧杯中混合，机械搅拌5分钟，备用。将金属粉、乙醇和去离子水混合，并在恒温60℃烧杯中通过持续机械搅拌60分钟，然后升高温度至80℃，向其中缓慢加入表面包覆剂和表面促进剂的混合液，在80℃下搅拌6小时；取出产物粉末用酒精清洗并利用烘箱干燥，获得有机物包覆金属粉材料。
其中，该步骤的原料配方如下：金属粉为800g粒径为30微米的球形金属Ni粉；表面包覆剂150g；表面促进剂50g。其中，表面包覆剂为甲基丙烯酸。表面促进剂为过氧化苯甲酸叔丁酯和过氧化二苯甲酰按4:1的比例混合得到。
图2为有机物包覆金属粉材料的球形颗粒的剖面示意图。包覆后的有机物包覆金属粉材料的粒径为32μm，球形颗粒的有机物壳体的厚度约1μm。该物理吸附的有机物能改善了金属粉在光固化3D打印过程中易于团聚、分散性较差、紫外光穿透性差的特性。
2)配制3D打印浆料：将紫外光稀释剂、紫外光吸收剂、紫外光引发剂、分散剂和有机物包覆金属粉材料进行混合和球磨获得光固化3D打印浆料。
其中，该步骤的原料配方如下：有机物包覆金属粉材料600g、紫外光稀释剂300g、紫外光吸收剂10g、紫外光引发剂40g、分散剂50g。其中，紫外光稀释剂为丙烯酸树脂。紫外光吸收剂为UV-234和UV-326按1:1的比例混合得到。紫外光引发剂为巴斯夫184和巴斯夫819按1:1的比例混合得到。金属粉末分散剂为柠檬酸铵和酯基季铵盐按2:3的比例混合得到。
3)制备光固化3D打印素坯：利用光固化3D打印机对3D打印浆料进行光固化成型处理，曝光功率为10mW/cm2，每层曝光时间为2s，获得光固化3D打印素坯。
4)对光固化3D打印素坯进行脱脂、烧结处理，获得光固化3D打印金属件。
其中，脱脂、烧结处理的具体工艺为：在Ar保护气氛中，将素坯从室温以1℃/min的升温速率升温至300℃，并在300℃的温度下保温120min，再以2℃/min的升温速率升温至400℃，并在400℃的温度下保温360min，再以5℃/min的降温速率降温至室温。
本实施例所制备的光固化3D打印金属件的最小壁厚、成分偏析率、平均纯度的测试数据参见表1所示。
实施例2
本实施例制备一种光固化3D打印金属件(高纯度金属件)。包括如下步骤：
1)制备有机物包覆金属粉材料：将表面包覆剂和表面促进剂在烧杯中混合，机械搅拌10分钟，备用。将金属粉、乙醇和去离子水混合，并在恒温50℃烧杯中通过持续机械搅拌45分钟，然后升高温度至90℃，向其中缓慢加入表面包覆剂和表面促进剂的混合液，在90℃下搅拌10小时；取出产物粉末用酒精清洗并利用烘箱干燥，获得有机物包覆金属粉材料。
其中，该步骤的原料配方如下：金属粉为850g粒径为10微米的球形金属NiCoCrAlY粉(其中，Ni的质量分数为33.5％、Co的质量分数为28％、Cr的质量分数为23％、Al的质量分数为15％、Y的质量分数为0.5％)；表面包覆剂140g；表面促进剂10g。其中，表面包覆剂为苯乙烯和丁烯酸按4:1的比例混合得到。表面促进剂为过氧化甲乙酮。
该步骤获得的有机物包覆金属粉材料的粒径为30μm，球形颗粒的有机物壳体的厚度约1μm。
2)配制3D打印浆料：将紫外光稀释剂、紫外光吸收剂、紫外光引发剂、分散剂和有机物包覆金属粉材料进行混合和球磨获得光固化3D打印浆料。
其中，该步骤的原料配方如下：有机物包覆金属粉材料650g、紫外光稀释剂250g、紫外光吸收剂30g、紫外光引发剂10g、分散剂60g。其中，紫外光稀释剂为环氧丙烯酸酯。紫外光吸收剂为UV-328。紫外光引发剂为巴斯夫256。分散剂为聚乙二醇辛基苯基醚。
3)制备光固化3D打印素坯：利用光固化3D打印机对3D打印浆料进行光固化成型处理，曝光功率为5mW/cm2，每层曝光时间为3s，获得光固化3D打印素坯。
4)对光固化3D打印素坯进行脱脂、烧结处理，获得光固化3D打印金属件。
其中，脱脂、烧结处理的具体工艺为：在Ar保护气氛中，将素坯从室温以2℃/min的升温速率升温至250℃，并在250℃的温度下保温180min，再以3℃/min的升温速率升温至600℃，并在600℃的温度下保温360min，再以4℃/min的降温速率降温至室温。
本实施例所制备的光固化3D打印金属件的最小壁厚、成分偏析率、平均纯度的测试数据参见表1所示。
实施例3
本实施例制备一种光固化3D打印金属件(高纯度金属件)。包括如下步骤：
1)制备有机物包覆金属粉材料：将表面包覆剂和表面促进剂在烧杯中混合，机械搅拌15分钟，备用。将金属粉、乙醇和去离子水混合，并在恒温45℃烧杯中通过持续机械搅拌30分钟，然后升高温度至100℃，向其中缓慢加入表面包覆剂和表面促进剂的混合液，在100℃下搅拌12小时；取出产物粉末用酒精清洗并利用烘箱干燥，获得有机物包覆金属粉材料。
其中，该步骤的原料配方如下：金属粉为粒径20微米的球形合金NiAl粉(其中，Ni粉的质量分数为50％、Al粉的质量分数为40％)850g、表面包覆剂120g、表面促进剂30g。其中，表面包覆剂为山梨酸、氯丙烯酸和钛酸酯按6:5:1的比例混合得到。表面促进剂为异丙苯过氧化氢。
该步骤获得的有机物包覆金属粉材料的粒径为28μm，球形颗粒的有机物壳体的厚度约1.1μm。
2)配制3D打印浆料：将紫外光稀释剂、紫外光吸收剂、紫外光引发剂、分散剂和有机物包覆金属粉材料进行混合和球磨获得光固化3D打印浆料。
其中，该步骤的原料配方如下：有机物包覆金属粉材料700g、紫外光稀释剂200g、紫外光吸收剂20g、紫外光引发剂20g、分散剂60g。其中，紫外光稀释剂为丙烯酸树脂。紫外光吸收剂为UV-326。紫外光引发剂为巴斯夫184。分散剂为酯基季铵盐。
3)制备光固化3D打印素坯：利用光固化3D打印机对3D打印浆料进行光固化成型处理，曝光功率为10mW/cm2，每层曝光时间为4s，获得光固化3D打印素坯。
4)对光固化3D打印素坯进行脱脂、烧结处理，获得光固化3D打印金属件。
其中，脱脂和烧结处理的具体工艺为：在Ar保护气氛中，将素坯从室温以3℃/min的升温速率升温至200℃，并在200℃的温度下保温360min，再以2℃/min的升温速率升温至500℃，并在500℃的温度下保温360min，再以4℃/min的降温速率降温至室温。
本实施例所制备的光固化3D打印金属件的最小壁厚、成分偏析率、平均纯度的测试数据参见表1所示。
比较例1
比较例1制备一种Ni金属零件，具体采用选区激光熔化(SLM)的方式制备金属零件。其中，所采用的原料金属粉与实施例1相同；并且，脱脂和烧结处理工艺的步骤也与实施例1相同。
比较例1所制备的Ni金属零件的最小壁厚、成分偏析率、平均纯度的测试数据参见表1所示。
比较例2
比较例2制备一种Ni金属零件，比较例2与实施例1的主要区别在于：
比较例2直接利用与实施例1相同的金属粉末进行3D打印浆料配制和光固化成型。结果发现浆料配制过程中金属粉末在浆料中团聚、沉降严重，而在光固化3D打印过程中紫外光无法穿过浆料层，不能顺利进行光固化成型。
表1为实施例1-实施例3、比较例1所制得的金属件的最小壁厚、成分偏析率、平均纯度的测试数据。
表1
Figure BDA0002896090980000111
注：“成分偏析率”指的是实施例样品截面SEM的背散射照片中非基体衬度区域占检测面积的百分比。
“平均纯度”指的是测试同样工艺制备的多个样品基体元素所占质量百分比，求取的平均值。
从表1可以看出：本发明实施例制备的光固化3D打印金属件的最薄壁厚小(本发明的方法易于制备复杂形状薄壁零部件)，而且，本发明实施例的方法通过有机物包覆金属粉材料，实现使金属粉能很好地分散在树脂浆料中，最终实现能用光固化3D打印技术成型出金属件，而由此技术制备的金属件未经过高温处理未出现元素偏析现象。另外，本发明的脱脂和烧结工艺在完全脱出树脂的同时，由于在氩气保护的环境下进行未出现氧化等其他元素引入情况，能较好的制备高纯度、无偏析的金属零件。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (12)

1.一种光固化3D打印金属件的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
制备有机物包覆金属粉材料：向含有金属粉的第一混合液中加入表面包覆剂、表面促进剂进行包覆步骤；对包覆步骤得到的产物进行后处理，得到有机物包覆金属粉材料；其中，所述金属粉为纯金属粉和/或合金粉；配制3D打印浆料：将紫外光稀释剂、紫外光吸收剂、紫外光引发剂、分散剂、所述有机物包覆金属粉材料配制成3D打印浆料；
制备光固化3D打印素坯：利用光固化3D打印机对所述3D打印浆料进行光固化成型处理，获得光固化3D打印素坯；
脱脂、烧结：对光固化3D打印素坯进行脱脂、烧结处理，获得光固化3D打印金属件；
其中，所述金属粉为Ni粉、Al粉、NiCoCrAlY粉、CoNiCrAlY粉、NiAl粉、NiCr粉、NiCrAl粉中的一种或多种；
所述表面包覆剂为甲基丙烯酸、苯乙烯、丁烯酸、山梨酸、氯丙烯酸、钛酸酯中的一种或多种；
所述表面促进剂为过氧化苯甲酸叔丁酯、过氧化二苯甲酰、过氧化甲乙酮、异丙苯过氧化氢中的一种或多种；
所述金属粉为球形或类球形粉末，所述金属粉的粒径为10-30μm；
所述有机物包覆金属粉材料是以金属粉为核、有机物为壳的核壳粉体材料；所述有机物包覆金属粉材料呈球形或类球形粉末状；所述有机物包覆金属粉材料的粒径为12-35μm。
2.根据权利要求1所述的光固化3D打印金属件的制备方法，其特征在于，在所述制备有机物包覆金属粉材料的步骤中：
所述金属粉、表面包覆剂、表面促进剂的质量比为(80-90)：(10-15)：(1-5)。
3.根据权利要求1所述的光固化3D打印金属件的制备方法，其特征在于，所述制备有机物包覆金属粉材料的步骤，包括：
制备含有金属粉的第一混合液；
将表面包覆剂和表面促进剂混合成第二混合液；
包覆步骤：将所述含有金属粉的第一混合液的温度升高至设定温度，向其中加入所述第二混合液，在设定温度下搅拌设定时间后，得到产物；
后处理步骤：对所述产物进行清洗、烘干处理，得到粉末状的有机物包覆金属粉材料。
4.根据权利要求3所述的光固化3D打印金属件的制备方法，其特征在于，所述制备含有金属粉的第一混合液步骤，具体为：将金属粉、乙醇和去离子水混合，搅拌，使金属粉分散在混合溶液中，得到含有金属粉的第一混合液。
5.根据权利要求4所述的光固化3D打印金属件的制备方法，其特征在于，搅拌温度为45-60℃、搅拌时间为30-60分钟。
6.根据权利要求3所述的光固化3D打印金属件的制备方法，其特征在于，在所述将表面包覆剂和表面促进剂混合成第二混合液的步骤中：将所述表面包覆剂和表面促进剂混合后，搅拌5-15分钟。
7.根据权利要求3所述的光固化3D打印金属件的制备方法，其特征在于，在所述包覆步骤中：
所述设定温度为80-120℃；和/或
设定时间为6-12h。
8.根据权利要求3所述的光固化3D打印金属件的制备方法，其特征在于，在所述后处理步骤中：
采用酒精对所述包覆步骤的产物进行清洗；和/或
所述烘干处理的步骤是在烘箱中进行。
9.根据权利要求1-8任一项所述的光固化3D打印金属件的制备方法，其特征在于，在所述配制3D打印浆料中，所用到的原料的重量份数为：
有机物包覆金属粉材料60-70重量份；
紫外光稀释剂20-30重量份；
紫外光吸收剂1-5重量份；
紫外光引发剂1-5重量份；
分散剂5-10重量份。
10.根据权利要求9所述的光固化3D打印金属件的制备方法，其特征在于，所述紫外光稀释剂为丙烯酸树脂、环氧丙烯酸酯中的一种或多种；和/或
所述紫外光吸收剂为UV-234、UV-326、UV-328中的一种或多种；和/或
所述紫外光引发剂为巴斯夫184、巴斯夫819、巴斯夫256中的一种或多种；和/或
所述分散剂为柠檬酸铵、酯基季铵盐、聚乙二醇辛基苯基醚中的一种或多种。
11.根据权利要求1-8任一项所述的光固化3D打印金属件的制备方法，其特征在于，所述脱脂和烧结步骤，包括：
在保护气氛下，将所述光固化3D打印素坯从室温以1-3℃/min的升温速率升温至200-300℃，并在200-300℃的温度下保温120-360min后，再以2-3℃/min的升温速率升温至400-600℃，并在400-600℃的温度下保温120-360min，再以3-5℃/min的降温速率降温至室温。
12.一种光固化3D打印金属件，其特征在于，所述光固化3D打印金属件的平均纯度为99-100％；其中，所述光固化3D打印金属件无成分偏析；其中，所述光固化3D打印金属件是由权利要求1-11任一项所述的光固化3D打印金属件的制备方法制备而成。
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