[发明专利]一种金属料浆3D打印无模注射成形方法

摘要

本发明提供了一种金属料浆3D打印无模注射成形方法，将3D打印技术与注射成形技术相结合，利用注射成形工艺将金属粉末与有机粘结剂混合均匀后制成金属料浆，以该料浆作为3D打印的原料，利用3D打印设备根据数据模型分层打印，逐层累积即得金属坯体，而后通过脱脂、烧结得到复杂形状金属零部件产品。该方法能够制备包含封闭空腔、复杂内腔等传统注射成形无法制备的零件，利用3D打印技术直接成形金属坯体，无需模具，单件、小批量生产的成本低，且对粉末原料要求低，工艺可靠性高、重复性强、效率高，易于实现3D打印技术制备小型薄壁复杂形状金属零部件的产业化。

主权项

一种金属料浆3D打印无模注射成形方法，其特征在于：步骤一、制备粘结剂：将石蜡、高密度聚乙烯、聚丙烯、硬脂酸按比例混合均匀制成粘结剂，其中石蜡含量为45~75wt.%、高密度聚乙烯含量为10~25wt.%、聚丙烯含量为10~20wt.%、硬脂酸含量为5~10wt.%；步骤二、制备金属料浆：将上述粘结剂与平均粒度5~30μm的金属粉末混合均匀制成金属料浆，料浆中金属粉末含量为45~60vol.%；步骤三、数据建模：利用三维造型软件设计零件模型，将零件模型进行分层切片处理，层片厚度为0.05mm~0.25mm，得到零件的三维模型数据；步骤四、3D打印：把零件的三维模型数据导入3D打印设备中，打印机喷嘴温度为120℃~170℃，放入金属料浆按照三维数据模型进行打印，分层打印后金属料浆迅速冷却凝固，逐层累积形成3D打印金属坯体；步骤五、脱脂：3D打印金属坯体采用溶剂脱脂和热脱脂两步脱脂工艺，首先在三氯乙烯液体中40~60℃进行溶剂脱脂6~10h，然后在加热炉内进行热脱脂及预烧结获得预烧坯，温度为400℃~1000℃，时间为5~20h；步骤六、烧结：在上述加热炉内继续升温，预烧结坯体在550~1500℃温度范围内烧结1~5h，得到所需的金属零部件。