本發(fā)明屬于航空制造技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種鈦合金零部件制造方法，尤其涉及一種ti6al4v注射成形喂料3d打印增材制造方法。

背景技術(shù)：

在航空領(lǐng)域中，例如飛機的各種零部件等，通常需要用到鈦合金制成的零部件，尤其是ti6al4v鈦合金零部件。

現(xiàn)有的ti6al4v鈦合金零部件制造方法，通常是采用ti6al4v金屬粉末注射成形技術(shù)?，F(xiàn)有的ti6al4v金屬粉末注射成形的工藝步驟主要包括：金屬粉末與粘結(jié)劑的選擇，喂料的制備，注射成形，脫脂燒結(jié)，后處理。

但是，采用現(xiàn)有的ti6al4v金屬粉末注射成形技術(shù)制備的鈦合金零部件，往往在注射成形階段會出現(xiàn)流紋、充填不均勻等缺陷，在燒結(jié)過程會出現(xiàn)嚴重變形的缺陷，這些缺陷在后處理過程很難解決，因此嚴重影響零部件的使用。

鑒于現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷，迫切需要一種新型的鈦合金零部件制造方法。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺點，提供一種ti6al4v注射成形喂料3d打印增材制造方法，該制造方法hide燒結(jié)及后處理后的零部件表面質(zhì)量好，尺寸精度較高，綜合機械性能較強。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

一種ti6al4v注射成形喂料3d打印增材制造方法，其特征在于，包括以下步驟：

1）、選定金屬粉末和粘結(jié)劑；

2）、利用所選定的金屬粉末和粘結(jié)劑制備喂料；

3）、在3d打印機中直接利用所述喂料打印出鈦合金零部件；

4）、將打印出來的所述鈦合金零部件進行脫脂燒結(jié)處理。

進一步地，其中，所述步驟1）中，選定的金屬粉末為ti6al4v鈦合金粉末且其粒徑為16-26微米。

更進一步地，其中，所述步驟1）中，選定的粘結(jié)劑為塑基粘結(jié)劑。

再進一步地，其中，所述塑基粘結(jié)劑為pom、pe、eva、sa和pw的混合物，其中，各成份的質(zhì)量百分比為：pom75%-89%；pe4%-10%；pw3%-10%p；sa2%-8%；eva1%-10%。

再更進一步地，其中，所述步驟2）具體為將所述金屬粉末與所述粘結(jié)劑放在密煉機中在190℃下混煉2小時制備出所述喂料。

另一方面，其中，在制備喂料時，所述金屬粉末占喂料總重量的60-80%，所述粘結(jié)劑占喂料總重量的20-40%。

進一步地，其中，所述步驟4）中，所述脫脂具體為在120℃的脫脂溫度下催化脫脂6小時，所述燒結(jié)具體為在1200℃的燒結(jié)溫度下進行真空燒結(jié)6-8小時。

更進一步地，其中，在所述步驟2）和步驟3）之間還包括喂料性能檢測步驟，所述喂料性能檢測包括喂料流動性檢測和喂料熔融指數(shù)檢測。

再進一步地，其中，所述ti6al4v注射成形喂料3d打印增材制造方法進一步包括：

5）、燒結(jié)件性能分析，具體包括分析燒結(jié)件的致密度、力學性能、晶相顯微組織、收縮率和變形程度。

再更進一步地，其中，所述ti6al4v注射成形喂料3d打印增材制造方法進一步包括：

6）、燒結(jié)件后處理，具體包括燒結(jié)件的研磨、噴砂、拉絲和拋光。

與現(xiàn)有的金屬粉末注射成形技術(shù)相比，本發(fā)明的ti6al4v注射成形喂料3d打印增材制造方法具有如下有益技術(shù)效果：本發(fā)明直接采用注射成形喂料進行3d打印零部件，解決了注射成形技術(shù)在注射成形階段出現(xiàn)的流紋及充填不足等問題，從而使得燒結(jié)及后處理后的零部件表面質(zhì)量好，尺寸精度較高，綜合機械性能較強，進一步提高了3d打印技術(shù)在航空制造領(lǐng)域的應(yīng)用。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的ti6al4v注射成形喂料3d打印增材制造方法的流程圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明進一步說明，實施例的內(nèi)容不作為對本發(fā)明的保護范圍的限制。

本發(fā)明涉及一種ti6al4v注射成形喂料3d打印增材制造方法。在本發(fā)明中，所述3d打印增材制造方法包括以下步驟：

首先，選定金屬粉末和粘結(jié)劑。

要進行3d打印，必須選出合適的原材料來制備喂料。在本發(fā)明中，選定的金屬粉末為ti6al4v鈦合金粉末且其粒徑為16-26微米。選定的粘結(jié)劑為塑基粘結(jié)劑。優(yōu)選地，所述塑基粘結(jié)劑為pom、pe、eva、sa和pw的混合物。其中，各成份的質(zhì)量百分比為：pom75%-89%；pe4%-10%；pw3%-10%p；sa2%-8%；eva1%-10%。選擇這種金屬粉末和粘結(jié)劑，能夠確保喂料具有良好的流動性、穩(wěn)定性和熔融指數(shù)，從而確保鈦合金構(gòu)件的性能。

其次，利用所選定的金屬粉末和粘結(jié)劑制備喂料。

在本發(fā)明中，喂料具體為將所述金屬粉末與所述粘結(jié)劑放在密煉機中在190℃下混煉2小時制備出所述喂料。并且，在制備喂料時，所述金屬粉末占喂料總重量的60-80%，所述粘結(jié)劑占喂料總重量的20-40%。采用這種制備方法和這種配比的喂料能保證制備的鈦合金零部件具有良好的機械性能且能夠進行3d打印。

當然，在制備好喂料之后，可以對喂料性能進行檢測。所述喂料性能檢測包括喂料流動性檢測和喂料熔融指數(shù)檢測。在具體檢測時，可以制備喂料性能檢測件，通過喂料性能檢測件進行喂料的綜合性能檢測。該部分內(nèi)容不是本發(fā)明的重點所在，故不在此詳細描述。

再次，通過喂料性能檢測，如果檢測出喂料的流動性、穩(wěn)定性、熔融指數(shù)等都符合要求，那么，就可以在3d打印機中直接利用所述喂料打印出鈦合金零部件。

由于采用了上述特定的制備方法和特定比例的金屬粉末與粘結(jié)劑，使得所制得的喂料適合在3d打印機中直接打印。所述3d打印機可以是現(xiàn)有技術(shù)中可買到的金屬3d打印機。具體所采用的金屬3d打印機是現(xiàn)有的，不是本發(fā)明的重點所在。通過3d打印，可以解決注射成形技術(shù)在注射成形階段出現(xiàn)的流紋及充填不足等問題。

最后，將打印出來的所述鈦合金零部件進行脫脂燒結(jié)處理。根據(jù)前面所采用的特定材料以及特定的3d打印工藝，在本發(fā)明中，所述脫脂具體為在120℃的脫脂溫度下催化脫脂6小時。通過這種條件，可以實現(xiàn)良好的脫脂效果。所述燒結(jié)具體為在1200℃的燒結(jié)溫度下進行真空燒結(jié)6-8小時。通過這種燒結(jié)工藝，可以滿足3d打印件的燒結(jié)需求，使得燒結(jié)后的零部件表面質(zhì)量好，尺寸精度較高，綜合機械性能較強。

此外，在本發(fā)明中，與現(xiàn)有技術(shù)中相類似，在燒結(jié)之后，可以進一步對燒結(jié)件的性能進行分析，具體包括分析燒結(jié)件的致密度、力學性能、晶相顯微組織、收縮率和變形程度。通過對燒結(jié)件的性能分析，可以確定燒結(jié)件的致密度、力學性能、、晶相顯微組織、收縮率和變形程度等是否滿足需求，從而有助于判別鈦合金零部件的性能，以確保其滿足航空領(lǐng)域的需求。

當然，在本發(fā)明中，也可以對燒結(jié)件進行后處理，具體包括燒結(jié)件的研磨、噴砂、拉絲和拋光。通過一系列的后處理，使得鈦合金零部件表面質(zhì)量好，尺寸精度較高，以滿足航空領(lǐng)域?qū)︹伜辖鹆悴考木刃枨蟆?/p>

本發(fā)明的ti6al4v注射成形喂料3d打印增材制造方法直接采用注射成形喂料進行3d打印零部件，解決了注射成形技術(shù)在注射成形階段出現(xiàn)的流紋及充填不足等問題，從而使得燒結(jié)及后處理后的零部件表面質(zhì)量好，尺寸精度較高，綜合機械性能較強，進一步提高了3d打印技術(shù)在航空制造領(lǐng)域的應(yīng)用。

本發(fā)明的上述實施例僅僅是為清楚地說明本發(fā)明所作的舉例，而并非是對本發(fā)明的實施方式的限定。對于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在上述說明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或變動。這里無法對所有的實施方式予以窮舉。凡是屬于本發(fā)明的技術(shù)方案所引伸出的顯而易見的變化或變動仍處于本發(fā)明的保護范圍之列。