CN1193849C - 一种覆膜金属粉末材料的制备方法 - Google Patents
一种覆膜金属粉末材料的制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN1193849C CN1193849C CNB011222735A CN01122273A CN1193849C CN 1193849 C CN1193849 C CN 1193849C CN B011222735 A CNB011222735 A CN B011222735A CN 01122273 A CN01122273 A CN 01122273A CN 1193849 C CN1193849 C CN 1193849C
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- metal powder
- preparation
- powder material
- coating film
- gram
- 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.)
- Expired - Fee Related
Links
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/25—Process efficiency
Landscapes
- Powder Metallurgy (AREA)
- Other Surface Treatments For Metallic Materials (AREA)
Abstract
一种覆膜金属粉末材料的制备方法，涉及一种用于激光烧结快速成型金属模具的覆膜金属粉末的制备工艺。是对现有被包覆金属粉进行处理，其工艺步骤为：首先进行表面活性处理，然后与制作好的包覆溶液混合、烘干，经粉碎、添加改性纳米粉(如纳米氧化物、纳米金属粉)而成。本发明具有烧结性能好、成型质量高的优点，有助于实现金属模具的激光烧结快速成型。
Description
技术领域：
本发明属于用激光束加工零件的领域，涉及铸造及注塑生产用模具的激光烧结快速成型方法，具体地讲，涉及一种用于激光烧结快速成型金属模具的覆膜金属粉末材料的制备工艺。
背景技术：
金属模具是铸造及注塑生产中的重要工具。铸造用模板、蜡模的压模及注塑用模具等，一般都是机加工和手工完成的，加工周期长、费用高。对于一些形状复杂的零件，如飞机发动机叶片、坦克、摩托车的缸体、缸盖等，模具的制造一直是个老大难问题。快速成型技术为实现模具制造的短周期、多品种、低费用提供了一条捷径。目前世界上投入应用的快速成型方法有十多种，其中选择性激光烧结(SLS)技术具有十分广泛的应用领域，正受到越来越多的重视。利用SLS技术可以自动而迅速地从三维CAD模型直接制得形状复杂的金属零件或模具，其制造工艺过程包括：制备适合于激光烧结的金属粉末→激光逐层扫描烧结成型→后处理。即将金属粉末通过激光烧结得到金属的烧结件，这种烧结件往往是低密度的多孔状结构，再经后处理渗入第二相熔点较低的金属后直接形成金属零件或模具。在国内，激光烧结快速成型技术已有研究，所用粉末材料主要集中在塑料粉、ABS及腊粉等有机材料，对于金属粉末材料的制作及其烧结成形技术的研究尚处于起步阶段。
《华北工学院测试技术学报》2000年第14卷第4期发表的：“覆膜金属粉末激光烧结过程温度场的数值模拟”文中，介绍了有关覆膜金属粉的制备工艺过程为：
(1)选择Cu基合金粉末，加入重量百分比为3％的乳状有机树脂，在高速混合机内使其充分混合，然后用双螺杆挤出机挤出，此时挤出的材料呈块状；
(2)将块状混合料碎成小块，干燥后放入球磨机内粉碎，然后过筛，便制得Cu基覆膜金属粉，其粒度为200目。上述覆膜金属粉仅为激光烧结成形原理实验用材料，用于生产时，尚需做进一步的改性试验。
发明内容：
本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种覆膜金属粉末材料的制备方法，使其粉末材料具有烧结性能好、成型质量高的优点，有助于实现金属模具的激光烧结快速成型，拓宽激光烧结技术所用成型粉末的范围。
本发明是通过以下技术方案来实现的：
一种覆膜金属粉末材料的制备方法，其特征在于所述制备方法的步骤为：首先对所述覆膜金属粉末进行包括清洗油脂、氧化物以及润湿的表面处理，然后制备包覆溶液并将包覆溶液和表面处理后的金属粉末混合、烘干，再经粉碎、添加改性纳米粉末，制得用于激光烧结快速成型金属模具的覆膜金属粉末。
所述被包覆金属粉末包括：Fe系合金、Al系合金等，其粒度为200目-500目。
所述覆膜金属粉末表面处理的工艺步聚为：
(1)用稀碳酸钠溶液清洗油脂；
(2)再用稀盐酸清洗氧化物；
(3)用清水洗涤；
(4)最后用润湿剂处理其表面。
润湿剂包括：壬基酚聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯醚、脂肪酸聚氧乙烯酯等表面活性剂，其用量以每1000克金属粉添加润湿剂1-5克。
所述包覆溶液的制备：是将增滑剂、脱模剂、润湿分散剂、不同熔点的热熔胶，按比例在卤代烃中加热溶解成溶液。
增滑剂包括：合成石蜡、聚乙烯蜡、聚丙烯蜡、液体石蜡等；脱模剂包括：硬脂酸酯及硬脂酸盐；润湿分散剂包括：非离子表面活性剂、阴离子表面活性剂、聚合型润湿分散剂；不同熔点的热熔胶包括：聚醋酸乙烯酯、聚苯乙烯、聚丙烯酸酯及其衍生物、聚乙烯基醚类、乙烯共聚物、聚酰胺类、热塑性聚酯等。
包覆溶液制备的组分比例为：以每1000克金属粉配制增滑剂1-10克，脱模剂1-10克，润湿分散剂0.01-0.2克，不同熔点的热熔----2--胶共60-130克。
选取热熔胶的原则是选三种不同熔点热熔胶，其熔点温度范围为：50-80℃、90-130℃、140-160℃；其配制比例分别为热熔胶总量的：5-20％、60-80％、5-20％。
将包覆溶液和表面处理后的金属粉末按上述比例，在双锥回转真空干燥机中混合、烘干、回收溶剂。
将包覆的金属粉在球磨机中进行粉碎加工，过筛得到160-300目粒度的粉末。
在加工好的粉末中添加纳米粉末包括：纳米氧化物、纳米金属粉，添加量为：每1000克金属粉添加10-100克，改善粉末流动性、降低粉末粘度。
具体实施方式：
实施例1：一种覆膜金属粉末，其制作工艺步聚：
1、取1000克200目的1Cr18Ni9Ti被包覆金属，首先用稀碳酸钠溶液清洗粉末表面油脂，再用稀盐酸清洗表面氧化物，用清水洗涤，最后用润湿剂1克壬基酚聚氧乙烯醚处理表面；
2、包覆溶液制备：将增滑剂石蜡1克、脱模剂硬脂酸酯1克、润湿分散剂：非离子表面活性剂(BYK-W972)0.01克，不同熔点的热熔胶：聚醋酸乙烯酯3克、聚丙烯酸酯54克、聚苯乙烯3克，在四氯化碳中加热溶解成溶液；
3、将上述包覆溶液和表面处理后的1Cr18Ni9Ti粉末，在双锥回转真空干燥机中混合、烘干、回收溶剂；
4、将包覆的1Cr18Ni9Ti粉末在球磨机中进行粉碎加工，过筛得到160目的粉末；
5、在加工好的粉末中添加纳米三氧化二铝粉末，降低粉末粘度、改善粉末流动性。
实施例2：一种覆膜金属粉末，其制作工艺步聚：
1、取1000克500目的Al-Mg-Si合金粉，首先用稀碳酸钠溶液清洗表面油脂，再用稀盐酸清洗表面氧化物，用清水洗涤，最后用润湿剂5克脂肪醇聚氧乙烯醚处理表面；
2、包覆溶液制备：将增滑剂石蜡5克、脱模剂硬脂酸酯5克、聚合型润湿分散剂(TEXAPHOR3601)0.2克，不同熔点的热熔胶聚乙烯基甲醚13克、乙烯和醋酸乙烯共聚物(EVA)104克，热塑性聚酯13克，在三氯乙烯中加热溶解成溶液；
3、将上述包覆溶液和表面处理后的Al-Mg-Si粉末，在双锥回转真空干燥机中混合、烘干、回收溶剂；
4、将包覆的Al-Mg-Si粉末在球磨机中进行粉碎加工，过筛得到200目的粉末；
5、在加工好的粉末中添加纳米铜粉，降低粉末粘度、改善粉末流动性。
实施例3：
1、取400目Fe-Cr-Ni粉末首先用稀碳酸钠溶液清洗表面油脂，再用稀盐酸清洗表面氧化物，用清水洗涤，最后用润湿剂3克脂肪酸聚氧乙烯酯处理表面；
2、包覆溶液制备：将增滑剂石蜡2克、脱模剂硬脂酸酯1.5克、润湿分散剂非离子表面活性剂(YD-100)0.02克，不同熔点的热熔胶：低熔点聚酰胺5克、乙烯和醋酸乙烯共聚物(EVA)80克，聚苯--4--乙烯6克，在四氯乙化碳中加热溶解成溶液；
3、将上述包覆溶液和表面处理后的Fe-Cr-Ni粉末，在双锥回转真空干燥机中混合、烘干、回收溶剂；
4、将包覆的金属粉在球磨机中进行粉碎加工，过筛得到300目的粉末；
5、在加工好的粉末中添加纳米铝粉，改善粉末流动性、降低粉末粘度。
本发明制得的适用于激光烧结快速成型金属模具的覆膜金属粉末材料，经测试检验，其主要性能指标如下：
外观：黑灰色；
粒度：160-300目；
加工成形温度：70-160℃
本发明所制作的覆膜金属粉末，经激光烧结快速成型制作金属模具，证明该金属粉末材料具有烧结性能好，成型质量高的优点。用它来制造金属模具，与传统的工艺比较，大大简化了工序，使得生产周期缩短、成本降低，具有较强的市场竞争能力。
Claims (9)
1、一种覆膜金属粉末材料的制备方法，其特征在于：所述制备方法的工艺步骤为：首先对所述被覆膜金属粉末进行包括清洗油脂、氧化物以及润湿的表面处理，然后制备包覆溶液并将包覆溶液和表面处理后的金属粉末混合、烘干，再经粉碎、添加改性纳米粉末，制得用于激光烧结快速成型金属模具的覆膜金属粉末。
2、按照权利要求1所述的覆膜金属粉末材料的制备方法，其特征在于：所述对被包覆金属粉末表面处理的工艺步骤为：
(1)用稀碳酸钠溶液清洗油脂；
(2)再用稀盐酸清洗氧化物；
(3)用清水洗涤；
(4)最后用润湿剂处理其表面。
3、按照权利要求1所述的覆膜金属粉末材料的制备方法，其特征在于：所述的包覆溶液，它的制备工艺步骤为：将增滑剂、脱模剂、润湿分散剂、不同熔点的热熔胶，按比例在卤代烃中加热溶解成溶液。
4、按照权利要求1所述的覆膜金属粉末材料的制备方法，其特征在于：所述的改性纳米粉末为纳米氧化物或纳米金属粉。
5、按照权利要求2所述的覆膜金属粉末材料的制备方法，其特征在于：所述的润湿剂包括：壬基酚聚氧乙烯醚或脂肪醇聚氧乙烯醚或脂肪酸聚氧乙烯酯表面活性剂，其用量以每1000克金属粉添加润湿剂1～5克。
6、按照权利要求3所述的覆膜金属粉末材料的制备方法，其特征在于所述的包覆溶液制备比例是以每1000克金属粉配制增滑剂1～10克，脱模剂1～10克，润湿分散剂0.01～0.02克，不同熔点的热熔胶共60～130克。
7、按照权利要求6所述的覆膜金属粉末材料的制备方法，其特征在于：所述的增滑剂包括：合成石腊或聚乙烯腊或聚丙烯腊或液体石腊；脱模剂包括：硬脂酸酯或硬脂酸盐；润湿分散剂包括：非离子表面活性剂或阴离子表面活性剂或聚合型润湿分散剂；不同熔点的热熔胶包括：聚醋酸乙烯酯、聚苯乙烯、聚丙烯酸酯及其衍生物、聚乙烯基醚类、乙烯共聚物、聚酰胺类、热塑性聚酯中，至少两种热熔胶的组合。
8、按照权利要求7所述的覆膜金属粉末材料的制备方法，其特征在于：所述的不同熔点的热熔胶，选取三种不同熔点的热熔胶，其熔点温度范围为：50-80℃、90-130℃、140-160℃；其配制比例分别为热熔胶总量的：5-20％、60-80％、5-20％。
9、按照权利要求4所述的覆膜金属粉末材料的制备方法，其特征在于：所述的纳米氧化物或纳米金属粉的添加量为：每1000克金属粉添加10-100克。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CNB011222735A CN1193849C (zh) | 2001-07-05 | 2001-07-05 | 一种覆膜金属粉末材料的制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CNB011222735A CN1193849C (zh) | 2001-07-05 | 2001-07-05 | 一种覆膜金属粉末材料的制备方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN1333099A CN1333099A (zh) | 2002-01-30 |
| CN1193849C true CN1193849C (zh) | 2005-03-23 |
Family
ID=4664683
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CNB011222735A Expired - Fee Related CN1193849C (zh) | 2001-07-05 | 2001-07-05 | 一种覆膜金属粉末材料的制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN1193849C (zh) |
Families Citing this family (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7820097B2 (en) * | 2004-11-24 | 2010-10-26 | Ncc Nano, Llc | Electrical, plating and catalytic uses of metal nanomaterial compositions |
| CN100393452C (zh) * | 2005-12-16 | 2008-06-11 | 华中科技大学 | 一种激光烧结快速成形材料的制备方法 |
| CN100402196C (zh) * | 2005-12-21 | 2008-07-16 | 北京工业大学 | 金属粉末激光微成型气体保护装置 |
| CN100446897C (zh) * | 2006-08-02 | 2008-12-31 | 南昌航空工业学院 | 一种选区激光烧结快速制造金属模具的方法 |
| ITMI20120331A1 (it) | 2012-03-02 | 2013-09-03 | Legor Group S P A | Silver-based alloy powder for manufacturing of 3-dimensional metal objects |
| CN104668552B (zh) * | 2015-01-30 | 2016-09-07 | 成都新柯力化工科技有限公司 | 一种用于3d打印的铝粉及其制备方法 |
| US9796019B2 (en) | 2015-03-27 | 2017-10-24 | United Technologies Corporation | Powder metal with attached ceramic nanoparticles |
| CN104858422B (zh) * | 2015-05-22 | 2017-05-31 | 东莞劲胜精密组件股份有限公司 | 一种用于3d打印的不锈钢复合粉料及其制备方法 |
| EP3199265B1 (en) * | 2016-01-27 | 2020-05-27 | Ricoh Company, Ltd. | Solid freeform fabrication powder material, solid freeform fabrication material set, method of manufacturing solid freeform fabricatoin object, method of manufacturing sintered compact, and device for manufacturing solid freeform fabrication object |
| CN108115126B (zh) * | 2017-12-21 | 2019-12-24 | 苏州新锐合金工具股份有限公司 | 一种超细晶粒硬质合金用增塑成型剂及其制备方法 |
| CN108372305B (zh) * | 2018-03-20 | 2019-07-09 | 华中科技大学 | 一种具有疏水作用的随形冷却流道及其制造方法 |
| SG11202009299RA (en) * | 2018-03-22 | 2020-10-29 | Agency Science Tech & Res | Soft magnetic composites |
| CN112207275A (zh) * | 2019-06-24 | 2021-01-12 | 北京隆源自动成型系统有限公司 | 一种微滴喷射成型技术的覆膜金属粉末材料的制备方法 |
-
2001
- 2001-07-05 CN CNB011222735A patent/CN1193849C/zh not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN1333099A (zh) | 2002-01-30 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN1193849C (zh) | 一种覆膜金属粉末材料的制备方法 | |
| JP2019524981A (ja) | ３ｄプリント用素材及びその調製方法と使用 | |
| CN103451701B (zh) | 一种表面处理的金属及其表面处理的方法和金属树脂复合体及其制备方法 | |
| CN1966180A (zh) | 大型铸件用醇基锆英粉涂料及其制造方法 | |
| Czelusniak et al. | Development and application of new composite materials as EDM electrodes manufactured via selective laser sintering | |
| CN102114750B (zh) | 镁合金外观制作方法 | |
| CN110548866B (zh) | 一种表面粗糙的金属粉末、制备方法及在sls/slm技术中的应用 | |
| CN1693016A (zh) | 粉末冶金快速成型敏捷制造方法 | |
| CN106280201A (zh) | 三维打印线材 | |
| CN1718792A (zh) | 钛颗粒增强镁基复合材料的制备方法 | |
| CN100393452C (zh) | 一种激光烧结快速成形材料的制备方法 | |
| CN115286887A (zh) | 一种3d打印导电线材的制备方法 | |
| CN105441706A (zh) | 一种碳纳米管金属基复合材料的制备方法 | |
| CN109759589A (zh) | 一种纯铜3d打印增材制造方法 | |
| CN212219381U (zh) | 金属塑料复合材料滑动轴承 | |
| CN114106540A (zh) | 一种fdm 3d打印用pla/木粉复合线材及其制备方法 | |
| CN113500205B (zh) | 一种双金属材料的3d打印方法 | |
| CN113878113B (zh) | 一种陶瓷-不锈钢复合材料及其制备方法 | |
| Shan et al. | Digital high-efficiency print forming method and device for multi-material casting molds | |
| CN107790729A (zh) | 一种利用粉末注射成形技术制备高性能铝合金的方法 | |
| CN1189428C (zh) | 用于激光烧结快速成型陶瓷零件的覆膜陶瓷粉末材料 | |
| CN107722359B (zh) | 一种仿金属功能的塑料母料的制备方法 | |
| CN107034002A (zh) | 环保型水性脱模离型组合物 | |
| CN106424743A (zh) | 一种高强度高模量增材制造材料的制备方法 | |
| CN1554524A (zh) | 一种环氧玻璃钢复合材料制造用脱模剂的制备方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| C19 | Lapse of patent right due to non-payment of the annual fee | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |