[发明专利]一种钨合金3D打印浆料及其制备方法

说明书

本发明涉及3D打印技术，具体的说是一种钨合金3D打印浆料及其制备方法。一种钨合金3D打印浆料及其制备方法，高分子材料8‑10份，粘结剂2‑3份，钨合金金属粉末80‑90份和1g润滑剂；其制备方法包括如下步骤：1）S1，将高分子材料置于加热装置中进行加热直至全部融化；S2，高分子材料融化后，将粘结剂放入融化后的高分子材料中，搅拌均匀；S3，将钨合金金属粉末加入到搅拌后的高分子、粘结剂混合材料中，并同时进行搅拌；S4，保持加热一段时间后取出，冷却并破碎，得到小颗粒的复合材料备用；S5，打印时，将小颗粒复合材料加热到至125‑135℃，供给压力为18‑22psi。同现有技术相比，可在150℃的低温条件下进行打印；打印设备简单，对粉末的要求低，无特殊的打印环境需求。

技术领域

本发明涉及3D打印技术，具体的说是一种钨合金3D打印浆料及其制备方法。

背景技术

3D打印技术又称增材制造技术，是基于三维数字模型，通过逐层叠加层层堆积将材料堆积起来的加工方式。自该技术问世以来，一直在改变着传统的生产和生活方式。

3D金属打印技术是整个3D打印技术最有前景和最有潜力的技术，是先进制造技术的重要发展方向。目前打印金属的3D打印技术主要分为四类：融覆打印成型、选域打印成型、焊接打印成型和熔滴打印成型。这些打印金属的方式存在设备昂贵、原材料要求高、打印环境要求高等缺点。

发明内容

本发明为克服现有技术的不足，设计一种钨合金3D打印浆料及其制备方法，基本原理是将金属粉与高分子进行复合得到复合材料，在利用高分子在一定温度下会处于熔融状态的性质将复合材料置于具有一定温度的打印腔体中，使之处于熔融状态，最后在气压的作用下由打印头挤出并进行打印。

为实现上述目的，设计一种钨合金3D打印浆料及其制备方法，其特征在于包括如下重量份数的原料：高分子材料8-10份，粘结剂2-3份，钨合金金属粉末80-90份和1g润滑剂；其制备方法包括如下步骤：1）S1，将高分子材料置于加热装置中进行加热直至全部融化；S2，高分子材料融化后，将粘结剂放入融化后的高分子材料中，搅拌均匀；S3，将钨合金金属粉末加入到搅拌后的高分子、粘结剂混合材料中，并同时进行搅拌；S4，保持加热一段时间后取出，冷却并破碎，得到小颗粒的复合材料备用；S5，打印时，将小颗粒复合材料加热到至125-135℃，供给压力为18-22psi。

所述步骤S3中，在加入钨合金金属粉末的同时加入润滑剂，所述润滑剂为硬脂酸或硅烷偶联剂中的任一种。

所述高分子材料为石蜡或铸造蜡中的任一种；所述粘结剂为乙烯-醋酸乙烯酯；所述钨合金金属粉末包括钨粉、镍粉和铁粉，所述钨粉、镍粉和铁粉的质量比为93:4.9:2.1。

所述钨粉、镍粉和铁粉的粒径分别为2-3um、53-58um和45-48um，所述钨粉呈类球状，镍粉呈树枝状，铁粉呈椭球状。

本发明同现有技术相比，打印对环境的要求较低，可在150℃的低温条件下进行打印；打印设备简单，对粉末的要求低，无特殊的打印环境需求。

具体实施方式

实施例一：

取纯度为99.99%的军标钨粉、纯度99.8%的镍粉、纯度99.45%的铁粉，且镍粉经过250目的过筛，铁粉经过300目的过筛。三者之间的比例按着93:4.9:2.1进行称取。

首先称取60g铸造蜡作为高分子材料放入加热设备中，加热至铸造蜡完全融化；再取20g乙烯-醋酸乙烯酯作为粘结剂加入到融化后的铸造蜡中，并搅拌均匀；随后按照比例称取总计450g的钨镍铁粉，将称取好的钨粉、镍粉、铁粉依次加入，再次搅拌均匀，并同时加入1g硬脂酸作为润滑剂；保持加热一定时间后，取出冷却，随后进行破碎，得到小颗粒的钨合金复合材料。

打印时，将小颗粒复合材料置于3D打印机内，加热至130℃，压力设置为20psi，进行3D打印。