3D打印钨铜合金异形构件

为了制造出形状结构更加丰富、综合性能更高及应用范围更广的钨铜合金异形构件,有研究者表示了可以用激光3D打印技术生产它。具体步骤如下:

3D打印钨铜合金异形构件图片

(1)建模:根据钨铜合金中铜的体积分数,确定钨骨架构件的孔隙率,并以孔隙率来确定多孔点阵结构钨骨架的数字模型,预先建模的该钨骨架构件的数字模型;
(2)选料:将粒径为10~50μm的球形钨粉作为原料;
(3)熔化成形激光3D打印:把原料通过激光选区熔化成形激光3d打印设备制造具有多孔点阵结构的钨骨架构件;
(4)退火:打印结束后,将钨骨架构件连同基板在600~1200℃下退火处理,退火后再从基板上取下钨骨架构件;
(5)后处理检验:将钨骨架构件依次进行去除支撑、喷砂、局部打磨、缺陷和尺寸检验操作;
(6)清洁:将钨骨架构件在液体中超声波清洗1~10分钟,冷风吹干后,采用真空封装,等待集中渗铜处理;
(7)渗铜:经过渗铜处理的钨骨架构件即为最终获得钨铜合金构件。

3D打印钨铜合金异形构件图片

该生产技术的注意事项有:
1)步骤(1)中,铜的体积分数为20~60%,建模时通过单位体积内的点阵元胞的数量和点阵结构中点和棱的尺寸来控制孔隙率。
2)步骤(3)中,3d打印设备的激光器功率范围400~1000w,而使用功率范围200~800w,3d打印层厚范围20~80μm,光斑直径100~200μm,扫描速度2~15m/s。
3)步骤(4)中,将钨骨架构件连同基板在600~1200℃氢气保护下退火处理,退火时间2~8小时。
4)步骤(7)中,采用埋渗法渗铜工艺,在氢气保护下的1100~1600℃条件下进行,通过毛细效应使熔化的纯铜液进入多孔点阵结构的钨骨架构件,而后冷却凝固保留在预留的孔隙中得到钨铜合金构件。

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