研發(fā)了銅漿料的配制及其3D打印成型和燒結(jié)工藝

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成型質(zhì)量的影響。首先是對商業(yè)巧克力打印機進行改進來建立金屬漿料3D打印試驗設(shè)備，使其能夠適合金屬漿料的打印和成型；然后通過試驗確定打印參數(shù)，配制適合打印的銅漿料；并對成型之后的樣品進行脫蠟燒結(jié)，研究脫蠟工藝和燒結(jié)工藝中溫度變化對燒結(jié)質(zhì)量的影響。

銅漿料是由銅粉和石蠟組成，通過調(diào)節(jié)石蠟與銅粉的配比來配制適合打印中流動擠出和擠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，漿料的流動性較好，粉末裝載量最大，可以順利的擠出成型。

通過工藝參數(shù)試驗來觀察打印速度、擠出量、層厚等參數(shù)對擠出成型質(zhì)量的影響，可以確定合適的參數(shù)來實現(xiàn)打印沒有缺口、表面光滑的成型件，在沒有支撐的情況下，最大打印傾角大概45°，打印機的成形精度為0.4mm。

脫蠟是保證金屬燒結(jié)質(zhì)量的一個重要一環(huán)。通過熱重分析實驗和SEM分析，結(jié)合實際的燒結(jié)效果，研究并確定了合適的脫蠟溫度和工藝。通過控制脫蠟溫度和保溫時間，得到形貌相對完好、沒有缺陷的脫蠟件，石蠟的脫出率為98%。

燒結(jié)工藝研究是通過改變加熱溫度、加熱速度、保溫時間等參數(shù)，來觀察其對燒結(jié)成型質(zhì)量的影響，確定了適合的燒結(jié)工藝來生成沒有缺陷，形貌完好的燒結(jié)件，其致密度最高可以達到90%，硬度達到77.98Hv；將2μm和0.5μm顆粒的銅粉進行混合配比的實驗結(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時，收縮比、燒失比等最小，燒失比只有5.11%，燒結(jié)質(zhì)量最好，成形尺寸比較容易控制。

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