[发明专利]一种利用3D打印模具制备粉末冶金复杂形状零件的方法

摘要

本发明提供了一种利用3D打印模具制备粉末冶金复杂形状零件的方法，将3D打印技术与凝胶注模成形技术相结合，即使用3D打印机打印复杂形状薄壁中空的零件负型模具，通过凝胶注模工艺制备出金属料浆，加入催化剂、引发剂后将其注入零件负型模具中，待金属料浆固化后干燥，使用有机溶剂将塑料模具溶解或使塑料模具热分解脱除，得到成型的零件坯体，零件坯体经干燥、脱胶和烧结得到所需粉末冶金零件。该方法可制备任意复杂形状的粉末冶金零件，零件组织均匀细小，工艺稳定可靠，操作性强，耗时短效率高，成本较低，有利于3D打印技术制备粉末冶金零件的工业化生产。

主权项

一种利用3D打印模具制备粉末冶金复杂形状零件的方法，其特征在于：步骤一、打印模具：利用3D打印技术打印具有内腔复杂形状的零件负型模具；步骤二、金属料浆制备：利用可溶性溶胶制备金属料浆，并加入0.01wt％‑0.2wt％的分散剂油酸；步骤三、料浆浇注：在金属料浆中加入0.01wt％‑0.3wt％的催化剂N,N’‑二甲基苯胺或N,N,N’,N’‑四甲基乙二胺和0.01wt％‑0.5wt％的引发剂过硫酸铵，通过真空注模或加压浇铸的方法将金属料浆注入3D打印的负型零件模具中，待金属料浆完全固化后在模内获得复杂零件坯体；步骤四、去除负型模具：使用有机溶剂将零件坯体外部的负型塑料模具溶解去除，或使塑料模具热分解以去除，得到复杂形状的零件坯体；步骤五、干燥和脱胶：零件坯体真空干燥后，在空气、保护气氛或真空条件下，将零件坯体在200℃‑600℃保温1‑4小时，将零件坯体中的胶体脱除；步骤六、烧结：在保护气氛或真空条件下，将零件坯体在零件所使用的金属粉末最佳烧结工艺条件下烧结，得到所需的粉末冶金零件。