金屬鉬的3D打印制造方法和金屬鉬的3D打印制造方法在制造生物醫療器材中的應用技術

本發明專利技術公開了金屬鉬的3D打印制造方法和金屬鉬的3D打印制造方法在制造生物醫療器材中的應用。金屬鉬的3D打印制造方法，包括：將球形鉬粉裝入3D打印設備進行3D打印制造成型，3D打印的掃描功率為380～420W，掃描速度為500～800mm/s，掃描層厚為20～40μm，掃描間距為70～100μm，激光能量密度為118～280J/mm<supgt;3</supgt;。本發明專利技術以球形鉬粉為原料，采用適宜的3D打印成形工藝能夠制備出致密度、抗拉強度σ<subgt;b</subgt;、屈服強度σ<subgt;0.2</subgt;、彈性模量均較高的的金屬鉬。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及增材制造，具體而言，涉及金屬鉬的3d打印制造方法和金屬鉬的3d打印制造方法在制造生物醫療器材中的應用。

技術介紹

1、難熔金屬鉬具有熔點高、高溫力學性能優異、導熱性良好等特點，并且其良好的抗輻照腫脹能力及與液態金屬的相容性，使其成為第四代高溫核裂變反應堆、聚變堆等先進核反應堆重要的候選材料，用以滿足高溫、強腐蝕、大劑量輻照等苛刻環境下結構件的制備需求。但其變形溫度高、低溫塑性差、高溫氧化嚴重等諸多因素，給傳統的制備及加工技術帶來諸多困難。

2、金屬鉬通常是以粉末冶金的方式生產，但粉末冶金在制造復雜幾何形狀和小批量零件方面存在局限性。鑒于此，特提出本專利技術。

技術實現思路

1、本專利技術的目的在于提供金屬鉬的3d打印制造方法和金屬鉬的3d打印制造方法在制造生物醫療器材中的應用，提供一種便于制造復雜幾何形狀和小批量金屬鉬件的方法。

2、本專利技術是這樣實現的：

3、第一方面，本專利技術提供一種金屬鉬的3d打印制造方法，包括：將球形鉬粉裝入3d打印設備進行3d打印制造成型，3d打印的掃描功率為380～420w，掃描速度為500～800mm/s，掃描層厚為20～40μm，掃描間距為70～100μm，激光能量密度為118～280j/mm3。

4、在可選的實施方式中，掃描功率為380～420w，掃描速度為500～800mm/s，掃描層厚為40μm，掃描間隔為80～100μm，激光能量密度為218.75～262.5j/mm3。>

5、在可選的實施方式中，掃描層間夾角為66-68°。

6、在可選的實施方式中，3d打印成形基板為tc4鈦合金。

7、在可選的實施方式中，先采用高純氬氣對3d打印成形設備進行吹掃，吹掃至成形設備中氧含量小于100ppm后，再進行3d打印制造成型。

8、在可選的實施方式中，所述球形鉬粉的平均粒徑為19.15～54.89μm。

9、在可選的實施方式中，所述球形鉬粉的制備方法包括：采用射頻等離子球化設備對粒徑小于200目的干燥鉬粉進行球化。

10、在可選的實施方式中，所述球化包括：

11、建立穩定運行的氬或氬/氦等離子體炬，其中，射頻感應線圈加載電壓為6～8kv；

12、利用攜帶氣體將所述粒徑小于200目的干燥鉬粉注入等離子體炬中心部位的高溫區加熱，加熱時間為100～200ms，加熱后以103～106k/m的速率冷卻，形成球形鉬粉。

13、在可選的實施方式中，所述干燥鉬粉的制備包括：將噴霧造粒方式得到的鉬粉置于真空干燥箱中真空干燥2～4小時，干燥溫度為80～150℃，干燥后過篩，即得粒徑小于200目的干燥鉬粉。

14、第二方面，本專利技術提供一種前述實施方式任意一項所述的金屬鉬的3d打印制造方法在制造生物醫療器材中的應用。

15、本專利技術具有以下有益效果：

16、本專利技術以球形鉬粉為原料，采用適宜的3d打印成形工藝能夠制備出致密度、抗拉強度σb、屈服強度σ0.2、彈性模量均較高的、可達到核反應堆結構材料性能指標要求的金屬鉬。

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【技術保護點】

1.一種金屬鉬的3D打印制造方法，其特征在于，包括：將球形鉬粉裝入3D打印設備進行3D打印制造成型，3D打印的掃描功率為380～420W，掃描速度為500～800mm/s，掃描層厚為20～40μm，掃描間距為70～100μm，激光能量密度為118～280J/mm3。

2.根據權利要求1所述的金屬鉬的3D打印制造方法，其特征在于，掃描功率為380～420W，掃描速度為500～800mm/s，掃描層厚為40μm，掃描間隔為80～100μm，激光能量密度為118.75～262.5J/mm3。

3.根據權利要求1所述的金屬鉬的3D打印制造方法，其特征在于，掃描層間夾角為66-68°。

4.根據權利要求1所述的金屬鉬的3D打印制造方法，其特征在于，3D打印成形基板為TC4鈦合金。

5.根據權利要求1所述的金屬鉬的3D打印制造方法，其特征在于，先采用高純氬氣對3D打印成形設備進行吹掃，吹掃至成形設備中氧含量小于100ppm后，再進行3D打印制造成型。

6.根據權利要求1所述的金屬鉬的3D打印制造方法，其特征在于，所述球形鉬粉的平均粒徑為19.15～54.89μm。

7.根據權利要求1所述的金屬鉬的3D打印制造方法，其特征在于，所述球形鉬粉的制備方法包括：采用射頻等離子球化設備對粒徑小于200目的干燥鉬粉進行球化。

8.根據權利要求7所述的金屬鉬的3D打印制造方法，其特征在于，所述球化包括：

9.根據權利要求1所述的金屬鉬的3D打印制造方法，其特征在于，所述干燥鉬粉的制備包括：將噴霧造粒方式得到的鉬粉置于真空干燥箱中真空干燥2～4小時，干燥溫度為80～150℃，干燥后過篩，即得粒徑小于200目的干燥鉬粉。

10.一種權利要求1-9任意一項所述的金屬鉬的3D打印制造方法在制造生物醫療器材中的應用。

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【技術特征摘要】

1.一種金屬鉬的3d打印制造方法，其特征在于，包括：將球形鉬粉裝入3d打印設備進行3d打印制造成型，3d打印的掃描功率為380～420w，掃描速度為500～800mm/s，掃描層厚為20～40μm，掃描間距為70～100μm，激光能量密度為118～280j/mm3。

2.根據權利要求1所述的金屬鉬的3d打印制造方法，其特征在于，掃描功率為380～420w，掃描速度為500～800mm/s，掃描層厚為40μm，掃描間隔為80～100μm，激光能量密度為118.75～262.5j/mm3。

3.根據權利要求1所述的金屬鉬的3d打印制造方法，其特征在于，掃描層間夾角為66-68°。

4.根據權利要求1所述的金屬鉬的3d打印制造方法，其特征在于，3d打印成形基板為tc4鈦合金。

5.根據權利要求1所述的金屬鉬的3d打印制造方法，其特征在于，先采用高純氬氣對3...

【專利技術屬性】
技術研發人員：毛新華，赫亮亮，伍達，張曉強，
申請(專利權)人：星塵科技廣東有限公司，
類型：發明
國別省市：