[发明专利]一种空腔零件激光制孔的对壁防护材料及微结构调控方法

权利要求书

1.一种空腔零件激光制孔的对壁防护材料，其特征在于，包括基体材料和增强材料，所述基体材料与增强材料的质量比为10:1～10:4，所述基体材料为双组分环氧树脂，所述双组分环氧树脂包括A、B组份，所述A组份为双酚A环氧树脂，所述B组份为聚醚胺，所述A组份和B组份的质量比为1.2:1～1:1，所述增强材料为高温氧化物，所述高温氧化物为200～6000目微米级颗粒混合物，所述颗粒混合物为Al₂O₃、SiO₂、TiO₂按质量比1:1:1混合。

2.根据权利要求1所述的一种空腔零件激光制孔的对壁防护材料，其特征在于，所述双组分环氧树脂的A组份和B组份的质量比例选择为：选用A组份和B组份的质量比为1：1，所述高温氧化物目数选择为：零件内腔通道不小于0.6mm，选择200目微米级颗粒混合物，零件内腔通道小于0.6mm，选择6000目微米级颗粒混合物，所述基体材料与增强材料质量比例选择为：10:1。

3.一种空腔零件激光制孔的微结构调控方法，其特征在于，

步骤1：制备水凝胶颗粒；

步骤2：制备防护材料；

步骤3：将水凝胶颗粒与防护材料混合，得到防护材料混合溶液；

步骤4：将防护材料混合溶液填充到待加工零件中；

步骤5：将待加工零件晾干；

步骤6：零件加工完成后，去除零件内的防护材料。

4.根据权利要求3所述的一种空腔零件激光制孔的微结构调控方法，其特征在于，步骤1中所述水凝胶颗粒制备方法为：以海藻酸钠为基材，氯化钙为交联剂，在纯水中加入1％质量分数的海藻酸钠粉末，在95℃下搅拌加热至充分溶解呈透明状；将海藻酸钠溶液雾化添加至3％质量分数的氯化钙水溶液中，与钙离子交联即形成海藻酸钠水凝胶微球，所述海藻酸钠水凝胶微球直径小于0.2mm。

5.根据权利要求4所述的一种空腔零件激光制孔的微结构调控方法，其特征在于，步骤2中所述防护材料的制备方法为：将各高温氧化物材料放置烘箱内，100℃温度下烘干30分钟备用，以去除水汽；将基体材料A组分、基体材料B组分、增强材料的全部原料按质量比称取后，加入超声震荡器内充分调匀，将混合后液体放置于真空脱泡箱，在不低于0.1MPa的真空度下，抽真空5～10min，以去除混合液体中的气泡避免固化后出现空洞。

6.根据权利要求5所述的一种空腔零件激光制孔的微结构调控方法，其特征在于，步骤3中将水凝胶颗粒与防护材料混合方式为：按体积比在混合液体中加入水凝胶颗粒，得到防护材料混合溶液，所述水凝胶颗粒添加比例选择为：水凝胶颗粒与防护材料体积比为1:4，即预留1/4排渣通道；最大添加比例不超过1:2，以免降低材料防护效果，在防护材料固化过程中释放水分，阻碍防护材料固化，在防护材料内部形成可控微结构通道。

7.根据权利要求6所述的一种空腔零件激光制孔的微结构调控方法，其特征在于，步骤4中防护材料混合溶液填充入空腔零件内的方法为：采用针管抽取防护材料混合溶液，手工挤压或液压挤压的方式将其填充注入零件内腔。

8.根据权利要求7所述的一种空腔零件激光制孔的微结构调控方法，其特征在于，对于内腔通小于0.6mm的零件，可在上述填充方法后，将待加工零件整体置入防护材料混合溶液中，在真空脱泡箱内进行抽真空处理，在不低于0.1MPa的真空度下，抽真空5～10min。

9.根据权利要求8所述的一种空腔零件激光制孔的微结构调控方法，其特征在于，步骤5中晾干方式为：防护材料填充完成后，将待加工零件在室温下放置3～4小时完全自然晾干或加热至60℃-100℃再自然晾干，使防护材料干燥并固化。

10.根据权利要求9所述的一种空腔零件激光制孔的微结构调控方法，其特征在于，步骤6中去除防护材料的方式为：零件在加工完成后，可通过真空加热+超声清洗方式完全去除防护材料，所述真空加热温度为300～600℃，所述超声清洗时间不超过10min。