[发明专利]一种3D打印用钕铁硼粉末料浆的制备及应用方法

说明书

本发明提供一种3D打印用钕铁硼粉末料浆的制备及应用方法，以及使用这种钕铁硼料浆3D打印成形和通过烧结得到最终钕铁硼磁体，属于3D打印领域。本发明是在有机溶剂、防氧化剂和有机粘结剂的保护下将氢化钕铁硼磁粉球磨细化，通过控制各组份的数量，得到固含量、粘度和粒度适合于3D打印的钕铁硼粉末料浆。本发明的钕铁硼粉末料浆悬浮性好，稳定性好，粘度适合，并且这种料浆制备方法成本低，效率高，工艺稳定，非常适合于3D打印成形。3D打印成形的坯体强度好，尺寸和形状精确。烧结后的钕铁硼磁体达到常规工艺的磁体性能。

技术领域

本发明涉及一种3D打印用钕铁硼粉末料浆的制备及应用方法，属于3D打印领域，特别是提供了一种细化钕铁硼、防止钕铁硼氧化、稳定性高、混合均匀的3D打印料浆的制备方法。

背景技术

3D打印技术是利用逐层添加的原理来制造物品的快速原型制造技术的一种，又可以称为“增材制造”技术，它是以数字模型文件为基础，通过软件对三维模型进行切片，最后计算机输出数字信号控制3D打印机进行打印，将粉末状金属或陶瓷等可粘合材料，通过逐层打印使层与层之间相互黏结得到最终产品。3D凝胶打印技术(3D gel-printing，3DGP)是在料浆打印技术(Slurry-based Three Dimensional Printing，S-3DPTM)或直接喷墨打印技术(Direct Inkjet Printing，DIP)上发展的新型3D打印成形技术，打印料浆由低黏度、高固相体积分数含量的金属或陶瓷浆料所组成，打印机通过喷头将料浆喷射到打印平台上，同时以一定的方式引发料浆中有机单体在极短时间内发生自由基聚合反应，形成的三维网状结构高分子有机物将金属颗粒进行原位包覆，料浆迅速固化成形，料浆经一层层打印固化成形后，形成金属或陶瓷零件坯体，生坯经烧结后，最终得到致密制品。

钕铁硼磁性材料是一种稀土永磁材料，它具有宽磁滞回线、高矫顽力、高剩磁，一经磁化即能保持恒定磁性的材料，又称为硬磁材料。钕铁硼永磁体是目前性能价格比最佳的商品化磁性材料，它具有磁能积高、体积小及质量轻等优点。钕铁硼磁体信在航空航天、信息工业、节能与新能源汽车、核磁共振成像仪、高档数控机床和机器人、先进轨道交通装备、现代武器装备等高新技术领域是不可缺少的重要材料。

钕铁硼磁性制件的传统成形方式主要有：注射成形、压延成形、挤压成形和模压成形四种。为了解决成形小体积复杂形状的磁体出现的坯体强度不够、坯体裂纹、坯体单质量、尺寸误差较大及成形周期长等问题，以及为了满足钕铁硼磁体快速研发的需求，因此采用3D打印技术可以实现磁制件的近净成形，无需切削加工，减少原料的浪费，无需制作模具，节约成本，缩短时间。为了满足3D打印需要，需要很细小的钕铁硼磁粉。目前能够生产出售十几微米或更细小的钕铁硼磁粉的极少，主要原因是由于粒度较小的钕铁硼磁粉易氧化自燃。中国专利201510257680.X非常适于钕铁硼粉的3D打印。但目前尚没有适合的钕铁硼粉末料浆。

发明内容

本发明的目的在于提供一种3D打印用钕铁硼粉末料浆的制备方法，用于钕铁硼制品的3D打印成形以及通过烧结得到最终钕铁硼磁体。

具体地，本发明是将在有机溶剂和有机粘结剂的保护下将氢化钕铁硼磁粉球磨细化，同时将细化磁粉进行有机粘结剂包覆得到一种低成本、高效率配制钕铁硼料浆的方法，从而经过3D打印得到钕铁硼磁体。