增材制造
1.本发明涉及增材制造,特别地但不排他地,涉及增材制造的金属零件的后处理。
2.增材制造(am)是一个过程,在此过程中,可以使用逐层方法从数字文件中制造对象。熔融长丝制造(fff)也称为熔融沉积建模(fdm),是一种常用的am工艺,在该工艺中,糊状加热材料通过打印机喷嘴挤出以形成所需的3d形状。该技术的一个变体涉及使用金属粉末进行烧结和粘合剂材料,通常是聚合物,用于在挤压过程中保持金属粉末的形状。此外,陶瓷或其他材料界面层可用于在打印时支撑悬垂的零件结构。
3.一旦金属粉末与聚合物粘合剂一起被挤出形成零件,该零件就处于所谓的“原始”状态,需要脱脂和热后处理。脱脂过程使用溶剂溶解大部分支撑金属粉末的粘合剂材料。在热后处理过程中,金属粉末烧结在一起形成最终零件,而任何剩余的粘合剂材料都会蒸发。金属粉末可以包括两种或更多种被选择以在热后处理阶段形成合金的金属。
4.然而,fff/fdm印刷工艺的逐层性质会导致阶梯表面不理想地粗糙并且会在使用中促进开裂。
5.本发明的某些实施例的目的是提供一种对增材制造的金属零件进行后处理以提供具有相对光滑的外表面的零件的方法。
6.根据本发明的第一方面,提供了一种用于平滑增材制造金属零件表面的方法,包括:
7.向增材制造零件的阶梯表面施加化学品,以至少软化支撑零件未加工粉末颗粒的粘合剂材料;以及
8.允许表面的粉末颗粒在重力的影响下流入由阶梯表面限定的凹槽中,从而降低表面的粗糙度。
9.在示例性实施例中,该方法包括将化学品施加到增材制造零件的阶梯表面以至少软化支撑零件的未加工粉末颗粒的粘合剂材料,但不软化零件的粉末颗粒。
10.换言之,粉末颗粒包括耐化学品的材料。
11.在示例性实施例中,该方法包括使粘合剂材料固化并在表面支撑粉末颗粒。
12.在示例性实施例中,该方法包括热处理零件以从零件去除粘合剂材料。
13.在示例性实施例中,热处理包括蒸发粘合剂材料。
14.在示例性实施例中,该方法包括烧结零件以将粉末颗粒熔合在一起。
15.在示例性实施例中,该方法还包括使粘合剂材料固化并支撑零件表面处的粉末颗粒,以及烧结零件以将零件的粉末颗粒熔合在一起,其中,在烧结期间,粘合剂材料被蒸发并从零件中去除。
16.在示例性实施例中,该方法包括干燥零件以从表面去除化学品。
17.在示例性实施例中,施加包括使化学
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