銅漿料擠出3D打印技術(shù)的成型和燒結(jié)工藝研究.pdf

1、本課題主要研發(fā)了銅漿料的配制及其3D打印成型和燒結(jié)工藝，開(kāi)發(fā)了新的金屬3D打印技術(shù)并研究了材料成分和形貌對(duì)成型質(zhì)量的影響。首先是對(duì)商業(yè)巧克力打印機(jī)進(jìn)行改進(jìn)來(lái)建立金屬漿料3D打印試驗(yàn)設(shè)備，使其能夠適合金屬漿料的打印和成型；然后通過(guò)試驗(yàn)確定打印參數(shù)，配制適合打印的銅漿料；并對(duì)成型之后的樣品進(jìn)行脫蠟燒結(jié)，研究脫蠟工藝和燒結(jié)工藝中溫度變化對(duì)燒結(jié)質(zhì)量的影響。
　　銅漿料是由銅粉和石蠟組成，通過(guò)調(diào)節(jié)石蠟與銅粉的配比來(lái)配制適合打印中流動(dòng)擠出和擠

2、出后的凝固成型的銅漿料，結(jié)果表明銅粉和石蠟的質(zhì)量比在100：9時(shí)，漿料的流動(dòng)性較好，粉末裝載量最大，可以順利的擠出成型。
　　通過(guò)工藝參數(shù)試驗(yàn)來(lái)觀察打印速度、擠出量、層厚等參數(shù)對(duì)擠出成型質(zhì)量的影響，可以確定合適的參數(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)打印沒(méi)有缺口、表面光滑的成型件，在沒(méi)有支撐的情況下，最大打印傾角大概45°，打印機(jī)的成形精度為0.4mm。
　　脫蠟是保證金屬燒結(jié)質(zhì)量的一個(gè)重要一環(huán)。通過(guò)熱重分析實(shí)驗(yàn)和SEM分析，結(jié)合實(shí)際的燒結(jié)效果，研究并

3、確定了合適的脫蠟溫度和工藝。通過(guò)控制脫蠟溫度和保溫時(shí)間，得到形貌相對(duì)完好、沒(méi)有缺陷的脫蠟件，石蠟的脫出率為98％。
　　燒結(jié)工藝研究是通過(guò)改變加熱溫度、加熱速度、保溫時(shí)間等參數(shù)，來(lái)觀察其對(duì)燒結(jié)成型質(zhì)量的影響，確定了適合的燒結(jié)工藝來(lái)生成沒(méi)有缺陷，形貌完好的燒結(jié)件，其致密度最高可以達(dá)到90%，硬度達(dá)到77.98Hv；將2μm和0.5μm顆粒的銅粉進(jìn)行混合配比的實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，在合適的燒結(jié)條件下，當(dāng)2μm和0.5μm顆粒的銅粉比例為9：1