CN114734035A - 一种3d打印用金属粉末及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种3D打印用金属粉末及其制备方法，属于3D打印用金属粉末技术领域，包括主料和辅料；所述主料为铝合金或铝；所述辅料为混合晶粒细化剂与处理剂；所述混合晶粒细化剂为Al‑5Ti‑0.2C细化剂与Al‑5Ti‑1B细化剂混合而成。本发明解决了现有的3D打印用金属粉末部分采用铝合金作为主要原料进行制备，有些铝合金中含有镐元素，它的存在会导致晶粒细化剂的细化效果降低，引发“镐中毒”现象，进而导致金属粉末打印出来的物品强度与硬度较低，塑性也较差，并且金属粉末的制备是在普通环境下进行，其过程中会出现金属的氧化，进而导致制备出的金属粉末质量降低，以此影响打印出产品的品质的问题。
Description
技术领域：
本发明属于3D打印用金属粉末技术领域，具体涉及一种3D打印用金属粉末及其制备方法。
背景技术：
3D打印又称增材制造，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打印所用的材料包括液态、粉末以及丝材，其中液态包括光敏树脂、陶瓷浆等，粉末包括非金属粉末和金属粉末，塑料粉末包括尼龙粉、蜡粉、尼龙玻纤、陶瓷分等，金属粉末包括铝合金、青铜、不锈钢、模具钢、钛合金等，丝材包括ABS、PC、PLA蜡丝、 ABS+PC等。金属粉末的制备通常分为机械法和物理化学法两类，其包括还原法、物化法等。
现有的3D打印用金属粉末部分采用铝合金作为主要原料进行制备，有些铝合金中含有镐元素，它的存在会导致晶粒细化剂的细化效果降低，引发“镐中毒”现象，进而导致金属粉末打印出来的物品强度与硬度较低，塑性也较差，并且金属粉末的制备是在普通环境下进行，其过程中会出现金属的氧化，进而导致制备出的金属粉末质量降低，以此影响打印出产品的品质。
发明内容：
本发明提供了一种3D打印用金属粉末及其制备方法，其目的在于解决了现有的3D打印用金属粉末部分采用铝合金作为主要原料进行制备，有些铝合金中含有镐元素，它的存在会导致晶粒细化剂的细化效果降低，引发“镐中毒”现象，进而导致金属粉末打印出来的物品强度与硬度较低，塑性也较差，并且金属粉末的制备是在普通环境下进行，其过程中会出现金属的氧化，进而导致制备出的金属粉末质量降低，以此影响打印出产品的品质的问题。
本发明实施例提供了一种3D打印用金属粉末，包括主料和辅料；
所述主料为铝合金或铝；
所述辅料为混合晶粒细化剂与处理剂；
所述混合晶粒细化剂为Al-5Ti-0.2C细化剂与Al-5Ti-1B细化剂混合而成。
进一步地，所述主料的重量份数为80～90份，所述辅料中混合晶粒细化剂与处理剂的重量份数为2～4份与8～16份。
进一步地，所述Al-5Ti-0.2C细化剂与Al-5Ti-1B细化剂的重量份数比为1:3。
进一步地，所述处理剂为复合除渣剂，所述复合除渣剂包括玻璃状火山熔岩、矽酸钙、月石、泡花碱、硅化钙粉末，所述复合除渣剂各组分的重量份数为：玻璃状火山熔岩70份、矽酸钙粉末 15份、月石5份、泡花碱6份、硅化钙粉末4份。
一种3D打印用金属粉末的制备方法，包括复合除渣剂制备、混合晶粒细化剂制备、各组分称重配比、设备的抽真空处理、金属熔解、添加混合晶粒细化剂、加入高能超声波、金属溶液除杂、铸锭、制粉以及包装，其制备步骤如下：
步骤一：复合除渣剂制备，取玻璃状火山熔岩70份、矽酸钙粉末15份、月石5份、泡花碱6份、硅化钙粉末4份分别投入研磨机中研磨，将研磨后得到的粉末进行筛分，再把筛分后的与逐一加入中，并用混料机混合至均匀，然后加入并搅拌至无块状混料，接着加入搅拌混合，待混合均匀后将其压成块状物，再将块状物依次进行烘干、粉碎以及筛分，烘干温度为85℃，粉碎后粉末的粒径为 50目，得到复合除渣剂；
步骤二：混合晶粒细化剂制备，取Al-5Ti-0.2C细化剂25份与 Al-5Ti-1B细化剂75份至混料机中的进行混合，待其混合均匀后即得混合晶粒细化剂；
步骤三：各组分称重配比，称取铝合金或铝80～90份、混合晶粒细化剂2～4份以及处理剂8～16份；
步骤四：设备的抽真空处理，将称取的铝合金或铝放入坩埚中，同时将混合晶粒细化剂与处理剂分别放入两个桶内，再将坩埚与两个桶放入密闭的空腔内，对密封的空腔进行抽真空；
步骤五：金属熔解，坩埚升温至700～800℃，待铝合金或铝完全熔解，恒温条件下静置20～40分钟，得到金属液体一；
步骤六：添加混合晶粒细化剂，将混合晶粒细化剂匀速加入坩埚内，并在加料时进行搅拌，搅拌时间为10～15分钟，使得混合晶粒细化剂充分熔到金属液体一中，得到金属液体二；
步骤七：加入高能超声波，把超声装置的探头伸至金属液体二的液面上，对探头进行加热，使得探头的温度升至与金属液体二的温度相同，待探头温度恒定后，将探头伸到金属液体二液面的下方，恒温4～8分钟，温度与坩埚温度一致，通过探头发出的高能超声波对金属液体二进行处理，处理时间为8～16分钟，处理后得到金属溶液三；
步骤八：金属溶液除杂，将复合除渣剂匀速加入金属溶液三中，恒温搅拌，并在加料时进行搅拌，使其充分混合，搅拌15分钟后，待金属溶液的液面平静后，去掉金属液面的杂质，得到金属溶液四；
步骤九：铸锭，将金属溶液四注入模具中，在往密闭的空腔内通入惰性气体，通过流动的惰性气体对模具进行降温，完成降温后，往密闭的空腔内通入空气，将惰性气体排出空腔并进行收集，取出凝固的金属块；
步骤十：制粉以及包装，将金属块投入金属粉碎设备中进行粉碎，将粉碎后得到的金属粉末用筛分设备进行筛分，筛分设备筛网的孔径为80目，金属粉末大于80目的颗粒重新运至金属粉碎设备中进行粉碎，将粉碎后达标的金属粉末投入球化金属粉末的装置中进行球化，球化金属粉末的装置中的激光束输出头射出激光束，激光具有能量密度高的特点，激光束照射金属粉末，使得金属粉末的温度升高，使得金属粉末溶化和受热膨胀，在表面张力的作用下形成球形颗粒，并用装置内的震动筛粉器进行筛分，对落下的金属粉末进行冷却，并通过输送机运输至包装工位进行称重包装，得到成品3D打印用金属粉末。
本发明的有益效果为：
1、本发明通过添加Al-5Ti-0.2C细化剂与Al-5Ti-1B细化剂1:3混合而成的混合晶粒细化剂极大的增强了细化剂抗“镐中毒”的作用，晶粒发生细化，增强了金属粉末打印出产品的强度和硬度，同时保持了其打印出产品的良好塑性，也保证了制备后的金属粉末更佳均匀、弥散。
2、本发明通过将设备置于密封的空腔内，并对密闭的空腔进行抽真空，实现设备在真空环境下对金属粉末制备的原材料进行处理，进而可避免在普通环境下制备金属粉末导致金属的氧化，保证了金属粉末质量，也保证金属粉末打印出产品的品质。
本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明：
附图用来提供对本发明进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1为本发明实施例的金属粉末制备流程图；
具体实施方式：
为了使得本发明的技术方案的目的、技术方案和优点更加清楚，下文中将结合本发明具体实施例的附图，对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整的描述。附图中相同的附图标记代表相同的部件。需要说明的是，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
参照图1，本发明实施例提出一种3D打印用金属粉末，包括主料和辅料；
所述主料为铝合金或铝；
所述辅料为混合晶粒细化剂与处理剂；
所述混合晶粒细化剂为Al-5Ti-0.2C细化剂与Al-5Ti-1B细化剂混合而成。
进一步地，所述主料的重量份数为80～90份，所述辅料中混合晶粒细化剂与处理剂的重量份数为2～4份与8～16份。
进一步地，所述Al-5Ti-0.2C细化剂与Al-5Ti-1B细化剂的重量份数比为1:3。
进一步地，所述处理剂为复合除渣剂，所述复合除渣剂包括玻璃状火山熔岩、矽酸钙、月石、泡花碱、硅化钙粉末，所述复合除渣剂各组分的重量份数为：玻璃状火山熔岩70份、矽酸钙粉末15份、月石5份、泡花碱6份、硅化钙粉末4份。
一种3D打印用金属粉末的制备方法，包括复合除渣剂制备、混合晶粒细化剂制备、各组分称重配比、设备的抽真空处理、金属熔解、添加混合晶粒细化剂、加入高能超声波、金属溶液除杂、铸锭、制粉以及包装，其制备步骤如下：
步骤一：复合除渣剂制备，取玻璃状火山熔岩70份、矽酸钙粉末15份、月石5份、泡花碱6份、硅化钙粉末4份分别投入研磨机中研磨，将研磨后得到的粉末进行筛分，再把筛分后的与逐一加入中，并用混料机混合至均匀，然后加入并搅拌至无块状混料，接着加入搅拌混合，待混合均匀后将其压成块状物，再将块状物依次进行烘干、粉碎以及筛分，烘干温度为85℃，粉碎后粉末的粒径为 50目，得到复合除渣剂；
步骤二：混合晶粒细化剂制备，取Al-5Ti-0.2C细化剂25份与 Al-5Ti-1B细化剂75份至混料机中的进行混合，待其混合均匀后即得混合晶粒细化剂；
步骤三：各组分称重配比，称取铝合金或铝80～90份、混合晶粒细化剂2～4份以及处理剂8～16份；
步骤四：设备的抽真空处理，将称取的铝合金或铝放入坩埚中，同时将混合晶粒细化剂与处理剂分别放入两个桶内，再将坩埚与两个桶放入密闭的空腔内，对密封的空腔进行抽真空；
步骤五：金属熔解，坩埚升温至700～800℃，待铝合金或铝完全熔解，恒温条件下静置20～40分钟，得到金属液体一；
步骤六：添加混合晶粒细化剂，将混合晶粒细化剂匀速加入坩埚内，并在加料时进行搅拌，搅拌时间为10～15分钟，使得混合晶粒细化剂充分熔到金属液体一中，得到金属液体二；
步骤七：加入高能超声波，把超声装置的探头伸至金属液体二的液面上，对探头进行加热，使得探头的温度升至与金属液体二的温度相同，待探头温度恒定后，将探头伸到金属液体二液面的下方，恒温4～8分钟，温度与坩埚温度一致，通过探头发出的高能超声波对金属液体二进行处理，处理时间为8～16分钟，处理后得到金属溶液三；
步骤八：金属溶液除杂，将复合除渣剂匀速加入金属溶液三中，恒温搅拌，并在加料时进行搅拌，使其充分混合，搅拌15分钟后，待金属溶液的液面平静后，去掉金属液面的杂质，得到金属溶液四；
步骤九：铸锭，将金属溶液四注入模具中，在往密闭的空腔内通入惰性气体，通过流动的惰性气体对模具进行降温，完成降温后，往密闭的空腔内通入空气，将惰性气体排出空腔并进行收集，取出凝固的金属块；
步骤十：制粉以及包装，将金属块投入金属粉碎设备中进行粉碎，将粉碎后得到的金属粉末用筛分设备进行筛分，筛分设备筛网的孔径为80目，金属粉末大于80目的颗粒重新运至金属粉碎设备中进行粉碎，将粉碎后达标的金属粉末投入球化金属粉末的装置中进行球化，球化金属粉末的装置中的激光束输出头射出激光束，激光具有能量密度高的特点，激光束照射金属粉末，使得金属粉末的温度升高，使得金属粉末溶化和受热膨胀，在表面张力的作用下形成球形颗粒，并用装置内的震动筛粉器进行筛分，对落下的金属粉末进行冷却，并通过输送机运输至包装工位进行称重包装，得到成品3D打印用金属粉末。
实施例一：
步骤一：复合除渣剂制备，取玻璃状火山熔岩70份、矽酸钙粉末15份、月石5份、泡花碱6份、硅化钙粉末4份分别投入研磨机中研磨，将研磨后得到的粉末进行筛分，再把筛分后的与逐一加入中，并用混料机混合至均匀，然后加入并搅拌至无块状混料，接着加入搅拌混合，待混合均匀后将其压成块状物，再将块状物依次进行烘干、粉碎以及筛分，烘干温度为85℃，粉碎后粉末的粒径为 50目，得到复合除渣剂；
步骤二：混合晶粒细化剂制备，取Al-5Ti-0.2C细化剂25份与 Al-5Ti-1B细化剂75份至混料机中的进行混合，待其混合均匀后即得混合晶粒细化剂；
步骤三：各组分称重配比，称取铝合金或铝85份、混合晶粒细化剂4份以及处理剂11份；
步骤四：设备的抽真空处理，将称取的铝合金或铝放入坩埚中，同时将混合晶粒细化剂与处理剂分别放入两个桶内，再将坩埚与两个桶放入密闭的空腔内，对密封的空腔进行抽真空；
步骤五：金属熔解，坩埚升温至750℃，待铝合金或铝完全熔解，恒温条件下静置30分钟，得到金属液体一；
步骤六：添加混合晶粒细化剂，将混合晶粒细化剂匀速加入坩埚内，并在加料时进行搅拌，搅拌时间为15分钟，使得混合晶粒细化剂充分熔到金属液体一中，得到金属液体二；
步骤七：加入高能超声波，把超声装置的探头伸至金属液体二的液面上，对探头进行加热，使得探头的温度升至与金属液体二的温度相同，待探头温度恒定后，将探头伸到金属液体二液面的下方，恒温8分钟，温度与坩埚温度一致，通过探头发出的高能超声波对金属液体二进行处理，处理时间为16分钟，处理后得到金属溶液三；
步骤八：金属溶液除杂，将复合除渣剂匀速加入金属溶液三中，恒温搅拌，并在加料时进行搅拌，使其充分混合，搅拌15分钟后，待金属溶液的液面平静后，去掉金属液面的杂质，得到金属溶液四；
步骤九：铸锭，将金属溶液四注入模具中，在往密闭的空腔内通入惰性气体，通过流动的惰性气体对模具进行降温，完成降温后，往密闭的空腔内通入空气，将惰性气体排出空腔并进行收集，取出凝固的金属块；
步骤十：制粉以及包装，将金属块投入金属粉碎设备中进行粉碎，将粉碎后得到的金属粉末用筛分设备进行筛分，筛分设备筛网的孔径为80目，金属粉末大于80目的颗粒重新运至金属粉碎设备中进行粉碎，将粉碎后达标的金属粉末投入球化金属粉末的装置中进行球化，球化金属粉末的装置中的激光束输出头射出激光束，激光具有能量密度高的特点，激光束照射金属粉末，使得金属粉末的温度升高，使得金属粉末溶化和受热膨胀，在表面张力的作用下形成球形颗粒，并用装置内的震动筛粉器进行筛分，对落下的金属粉末进行冷却，并通过输送机运输至包装工位进行称重包装，得到成品3D打印用金属粉末。
实施例二：
步骤一：复合除渣剂制备，取玻璃状火山熔岩70份、矽酸钙粉末15份、月石5份、泡花碱6份、硅化钙粉末4份分别投入研磨机中研磨，将研磨后得到的粉末进行筛分，再把筛分后的与逐一加入中，并用混料机混合至均匀，然后加入并搅拌至无块状混料，接着加入搅拌混合，待混合均匀后将其压成块状物，再将块状物依次进行烘干、粉碎以及筛分，烘干温度为85℃，粉碎后粉末的粒径为 50目，得到复合除渣剂；
步骤二：混合晶粒细化剂制备，取Al-5Ti-0.2C细化剂25份与 Al-5Ti-1B细化剂75份至混料机中的进行混合，待其混合均匀后即得混合晶粒细化剂；
步骤三：各组分称重配比，称取铝合金或铝80份、混合晶粒细化剂4份以及处理剂16份；
步骤四：设备的抽真空处理，将称取的铝合金或铝放入坩埚中，同时将混合晶粒细化剂与处理剂分别放入两个桶内，再将坩埚与两个桶放入密闭的空腔内，对密封的空腔进行抽真空；
步骤五：金属熔解，坩埚升温至750℃，待铝合金或铝完全熔解，恒温条件下静置30分钟，得到金属液体一；
步骤六：添加混合晶粒细化剂，将混合晶粒细化剂匀速加入坩埚内，并在加料时进行搅拌，搅拌时间为15分钟，使得混合晶粒细化剂充分熔到金属液体一中，得到金属液体二；
步骤七：加入高能超声波，把超声装置的探头伸至金属液体二的液面上，对探头进行加热，使得探头的温度升至与金属液体二的温度相同，待探头温度恒定后，将探头伸到金属液体二液面的下方，恒温8分钟，温度与坩埚温度一致，通过探头发出的高能超声波对金属液体二进行处理，处理时间为16分钟，处理后得到金属溶液三；
步骤八：金属溶液除杂，将复合除渣剂匀速加入金属溶液三中，恒温搅拌，并在加料时进行搅拌，使其充分混合，搅拌15分钟后，待金属溶液的液面平静后，去掉金属液面的杂质，得到金属溶液四；
步骤九：铸锭，将金属溶液四注入模具中，在往密闭的空腔内通入惰性气体，通过流动的惰性气体对模具进行降温，完成降温后，往密闭的空腔内通入空气，将惰性气体排出空腔并进行收集，取出凝固的金属块；
步骤十：制粉以及包装，将金属块投入金属粉碎设备中进行粉碎，将粉碎后得到的金属粉末用筛分设备进行筛分，筛分设备筛网的孔径为80目，金属粉末大于80目的颗粒重新运至金属粉碎设备中进行粉碎，将粉碎后达标的金属粉末投入球化金属粉末的装置中进行球化，球化金属粉末的装置中的激光束输出头射出激光束，激光具有能量密度高的特点，激光束照射金属粉末，使得金属粉末的温度升高，使得金属粉末溶化和受热膨胀，在表面张力的作用下形成球形颗粒，并用装置内的震动筛粉器进行筛分，对落下的金属粉末进行冷却，并通过输送机运输至包装工位进行称重包装，得到成品3D打印用金属粉末。
实施例三：
步骤一：复合除渣剂制备，取玻璃状火山熔岩70份、矽酸钙粉末15份、月石5份、泡花碱6份、硅化钙粉末4份分别投入研磨机中研磨，将研磨后得到的粉末进行筛分，再把筛分后的与逐一加入中，并用混料机混合至均匀，然后加入并搅拌至无块状混料，接着加入搅拌混合，待混合均匀后将其压成块状物，再将块状物依次进行烘干、粉碎以及筛分，烘干温度为85℃，粉碎后粉末的粒径为 50目，得到复合除渣剂；
步骤二：混合晶粒细化剂制备，取Al-5Ti-0.2C细化剂25份与 Al-5Ti-1B细化剂75份至混料机中的进行混合，待其混合均匀后即得混合晶粒细化剂；
步骤三：各组分称重配比，称取铝合金或铝90份、混合晶粒细化剂2份以及处理剂8份；
步骤四：设备的抽真空处理，将称取的铝合金或铝放入坩埚中，同时将混合晶粒细化剂与处理剂分别放入两个桶内，再将坩埚与两个桶放入密闭的空腔内，对密封的空腔进行抽真空；
步骤五：金属熔解，坩埚升温至700～800℃，待铝合金或铝完全熔解，恒温条件下静置30分钟，得到金属液体一；
步骤六：添加混合晶粒细化剂，将混合晶粒细化剂匀速加入坩埚内，并在加料时进行搅拌，搅拌时间为15分钟，使得混合晶粒细化剂充分熔到金属液体一中，得到金属液体二；
步骤七：加入高能超声波，把超声装置的探头伸至金属液体二的液面上，对探头进行加热，使得探头的温度升至与金属液体二的温度相同，待探头温度恒定后，将探头伸到金属液体二液面的下方，恒温8分钟，温度与坩埚温度一致，通过探头发出的高能超声波对金属液体二进行处理，处理时间为16分钟，处理后得到金属溶液三；
步骤八：金属溶液除杂，将复合除渣剂匀速加入金属溶液三中，恒温搅拌，并在加料时进行搅拌，使其充分混合，搅拌15分钟后，待金属溶液的液面平静后，去掉金属液面的杂质，得到金属溶液四；
步骤九：铸锭，将金属溶液四注入模具中，在往密闭的空腔内通入惰性气体，通过流动的惰性气体对模具进行降温，完成降温后，往密闭的空腔内通入空气，将惰性气体排出空腔并进行收集，取出凝固的金属块；
步骤十：制粉以及包装，将金属块投入金属粉碎设备中进行粉碎，将粉碎后得到的金属粉末用筛分设备进行筛分，筛分设备筛网的孔径为80目，金属粉末大于80目的颗粒重新运至金属粉碎设备中进行粉碎，将粉碎后达标的金属粉末投入球化金属粉末的装置中进行球化，球化金属粉末的装置中的激光束输出头射出激光束，激光具有能量密度高的特点，激光束照射金属粉末，使得金属粉末的温度升高，使得金属粉末溶化和受热膨胀，在表面张力的作用下形成球形颗粒，并用装置内的震动筛粉器进行筛分，对落下的金属粉末进行冷却，并通过输送机运输至包装工位进行称重包装，得到成品3D打印用金属粉末。
实施例四：
步骤一：复合除渣剂制备，取玻璃状火山熔岩70份、矽酸钙粉末15份、月石5份、泡花碱6份、硅化钙粉末4份分别投入研磨机中研磨，将研磨后得到的粉末进行筛分，再把筛分后的与逐一加入中，并用混料机混合至均匀，然后加入并搅拌至无块状混料，接着加入搅拌混合，待混合均匀后将其压成块状物，再将块状物依次进行烘干、粉碎以及筛分，烘干温度为85℃，粉碎后粉末的粒径为 50目，得到复合除渣剂；
步骤二：混合晶粒细化剂制备，取Al-5Ti-0.2C细化剂25份与 Al-5Ti-1B细化剂75份至混料机中的进行混合，待其混合均匀后即得混合晶粒细化剂；
步骤三：各组分称重配比，称取铝合金或铝85份、混合晶粒细化剂4份以及处理剂11份；
步骤四：设备的抽真空处理，将称取的铝合金或铝放入坩埚中，同时将混合晶粒细化剂与处理剂分别放入两个桶内，再将坩埚与两个桶放入密闭的空腔内，对密封的空腔进行抽真空；
步骤五：金属熔解，坩埚升温至700℃，待铝合金或铝完全熔解，恒温条件下静置20分钟，得到金属液体一；
步骤六：添加混合晶粒细化剂，将混合晶粒细化剂匀速加入坩埚内，并在加料时进行搅拌，搅拌时间为10分钟，使得混合晶粒细化剂充分熔到金属液体一中，得到金属液体二；
步骤七：加入高能超声波，把超声装置的探头伸至金属液体二的液面上，对探头进行加热，使得探头的温度升至与金属液体二的温度相同，待探头温度恒定后，将探头伸到金属液体二液面的下方，恒温4分钟，温度与坩埚温度一致，通过探头发出的高能超声波对金属液体二进行处理，处理时间为8分钟，处理后得到金属溶液三；
步骤八：金属溶液除杂，将复合除渣剂匀速加入金属溶液三中，恒温搅拌，并在加料时进行搅拌，使其充分混合，搅拌15分钟后，待金属溶液的液面平静后，去掉金属液面的杂质，得到金属溶液四；
步骤九：铸锭，将金属溶液四注入模具中，在往密闭的空腔内通入惰性气体，通过流动的惰性气体对模具进行降温，完成降温后，往密闭的空腔内通入空气，将惰性气体排出空腔并进行收集，取出凝固的金属块；
步骤十：制粉以及包装，将金属块投入金属粉碎设备中进行粉碎，将粉碎后得到的金属粉末用筛分设备进行筛分，筛分设备筛网的孔径为80目，金属粉末大于80目的颗粒重新运至金属粉碎设备中进行粉碎，将粉碎后达标的金属粉末投入球化金属粉末的装置中进行球化，球化金属粉末的装置中的激光束输出头射出激光束，激光具有能量密度高的特点，激光束照射金属粉末，使得金属粉末的温度升高，使得金属粉末溶化和受热膨胀，在表面张力的作用下形成球形颗粒，并用装置内的震动筛粉器进行筛分，对落下的金属粉末进行冷却，并通过输送机运输至包装工位进行称重包装，得到成品3D打印用金属粉末。
综上所述，实施例一～四中分别得到金属粉末A、B、C、D四种，分别各取两份金属粉末A、B、C、D，得到金属粉末A1、B1、C1、 D1与金属粉末A2、B2、C2、D2，将金属粉末A1、B1、C1、D1分别打印成等规格的块状物，将块状物的A1、B1、C1、D1分别用压力机施以相同的压力值，观察块状物A1、B1、C1、D1表面的压痕，压痕越深则强度以及硬度越低，分别将A2、B2、C2、D2金属粉投入电解设备中进行电解，电解条件一致且均为通电、氧化铝熔融、助溶剂为冰晶石，观察电解过程中产生气泡的量，产生气泡量越大则氧化物的含量越高，得到实验数据对比如下表所示：
| 压痕深度对比 | A1＜C1＜B1＜D1 |
| 气泡量对比 | A2＜B2＜D2＜C2 |
由此可知，实施例一制备而成的金属粉末所打印而成的物体的强度以及硬度最大，以及其产生的氧化物最少，即实施例一为金属粉末的最优选择。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (5)
1.一种3D打印用金属粉末，其特征在于，包括主料和辅料；
所述主料为铝合金或铝；
所述辅料为混合晶粒细化剂与处理剂；
所述混合晶粒细化剂为Al-5Ti-0.2C细化剂与Al-5Ti-1B细化剂混合而成。
2.根据权利要求1所述的一种3D打印用金属粉末，其特征在于：所述主料的重量份数为80～90份，所述辅料中混合晶粒细化剂与处理剂的重量份数为2～4份与8～16份。
3.根据权利要求1所述的一种3D打印用金属粉末，其特征在于：所述Al-5Ti-0.2C细化剂与Al-5Ti-1B细化剂的重量份数比为1:3。
4.根据权利要求1所述的一种3D打印用金属粉末，其特征在于：所述处理剂为复合除渣剂，所述复合除渣剂包括玻璃状火山熔岩、矽酸钙、月石、泡花碱、硅化钙粉末，所述复合除渣剂各组分的重量份数为：玻璃状火山熔岩70份、矽酸钙粉末15份、月石5份、泡花碱6份、硅化钙粉末4份。
5.根据权利要求1-4任意一项所述的一种3D打印用金属粉末的制备方法，其特征在于，包括复合除渣剂制备、混合晶粒细化剂制备、各组分称重配比、设备的抽真空处理、金属熔解、添加混合晶粒细化剂、加入高能超声波、金属溶液除杂、铸锭、制粉以及包装，其制备步骤如下：
步骤一：复合除渣剂制备，取玻璃状火山熔岩70份、矽酸钙粉末15份、月石5份、泡花碱6份、硅化钙粉末4份分别投入研磨机中研磨，将研磨后得到的粉末进行筛分，再把筛分后的与逐一加入中，并用混料机混合至均匀，然后加入并搅拌至无块状混料，接着加入搅拌混合，待混合均匀后将其压成块状物，再将块状物依次进行烘干、粉碎以及筛分，烘干温度为85℃，粉碎后粉末的粒径为50目，得到复合除渣剂；
步骤二：混合晶粒细化剂制备，取Al-5Ti-0.2C细化剂25份与Al-5Ti-1B细化剂75份至混料机中的进行混合，待其混合均匀后即得混合晶粒细化剂；
步骤三：各组分称重配比，称取铝合金或铝80～90份、混合晶粒细化剂2～4份以及处理剂8～16份；
步骤四：设备的抽真空处理，将称取的铝合金或铝放入坩埚中，同时将混合晶粒细化剂与处理剂分别放入两个桶内，再将坩埚与两个桶放入密闭的空腔内，对密封的空腔进行抽真空；
步骤五：金属熔解，坩埚升温至700～800℃，待铝合金或铝完全熔解，恒温条件下静置20～40分钟，得到金属液体一；
步骤六：添加混合晶粒细化剂，将混合晶粒细化剂匀速加入坩埚内，并在加料时进行搅拌，搅拌时间为10～15分钟，使得混合晶粒细化剂充分熔到金属液体一中，得到金属液体二；
步骤七：加入高能超声波，把超声装置的探头伸至金属液体二的液面上，对探头进行加热，使得探头的温度升至与金属液体二的温度相同，待探头温度恒定后，将探头伸到金属液体二液面的下方，恒温4～8分钟，温度与坩埚温度一致，通过探头发出的高能超声波对金属液体二进行处理，处理时间为8～16分钟，处理后得到金属溶液三；
步骤八：金属溶液除杂，将复合除渣剂匀速加入金属溶液三中，恒温搅拌，并在加料时进行搅拌，使其充分混合，搅拌15分钟后，待金属溶液的液面平静后，去掉金属液面的杂质，得到金属溶液四；
步骤九：铸锭，将金属溶液四注入模具中，在往密闭的空腔内通入惰性气体，通过流动的惰性气体对模具进行降温，完成降温后，往密闭的空腔内通入空气，将惰性气体排出空腔并进行收集，取出凝固的金属块；
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