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专利号: 202110903863X
申请人: 宿迁学院
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2025-03-10
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种低沸点二维材料层层堆积成型方法,其特征在于,所述二维材料为300 500目的~低沸点材料粉末颗粒通过有机粘结剂粘结制成的薄片状材料;成型方法包括以下步骤:S1:控制基底(1)温度为0.3~0.7Tm,其中,Tm为有机粘结剂的熔点;

S2:将待打印的第一层二维材料与所述基底(1)始终保持预设夹角α1,然后将所述第一层二维材料预热至0.6~0.8Tm后,使用能量枪(2)入射所述第一层二维材料与所述基底(1)之间,根据目标成型产品的形状将所述第一层二维材料正对所述基底(1)的一面熔化焊接至所述基底(1)上;所述能量枪(2)的能量能够将所述有机粘结剂熔化而所述低沸点材料粉末颗粒不熔化;

S3:使用超声波(3)对熔化至所述基底上的所述第一层二维材料进行压实和表面清洗,形成第一层成型层;

S4:控制所述基底(1)和所述第一层成型层的温度为0.3~0.7Tm;

S5:将待打印的第二层二维材料与所述第一层成型层始终保持预设夹角α1,然后将所述第二层二维材料预热至0.6~0.8Tm后,使用能量枪(2)入射所述第二层二维材料与所述第一层成型层之间,根据目标成型产品的形状将所述第二层二维材料正对所述第一层成型层的一面熔化焊接至所述第一层成型层上;所述能量枪(2)的能量能够将所述有机粘结剂熔化而所述低沸点材料粉末颗粒不熔化;

S6:使用超声波(3)对熔化至所述第一层成型层上的所述第二层二维材料进行压实和表面清洗,形成第二层成型层;

依次循环重复上述步骤,在所述第二层成型层上成型出第三层成型层,在所述第三层成型层上成型出第四层成型层······直至成型出最后一层成型层,获得所述目标成型产品为止;

S7:对制备得到的所述目标成型产品进行真空烧结。

2.根据权利要求1所述的低沸点二维材料层层堆积成型方法,其特征在于,所述预设夹角α1为30~60°;所述能量枪与各层二维材料之间的入射夹角α2为15~30°。

3.根据权利要求1所述的低沸点二维材料层层堆积成型方法,其特征在于,所述超声波(3)在对熔化的各层二维材料(4)进行压实和表面清洗时,超声波(3)与熔化的各层二维材料(4)表面垂直。

4.根据权利要求1所述的低沸点二维材料层层堆积成型方法,其特征在于,在所述S7‑3 ‑6中,所述真空烧结压力为10 10 Pa,真空烧结温度为0.7 1.05T,其中,T为二维材料粉末~ ~颗粒的熔点。

5.根据权利要求1所述的低沸点二维材料层层堆积成型方法,其特征在于,所述能量枪(2)对各层二维材料(4)的熔化焊接速度为0.2 5mm/min。

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6.根据权利要求1所述的低沸点二维材料层层堆积成型方法,其特征在于,各层二维材料(4)为带材或细杆材;若各层二维材料(4)为带材,则宽度为0.2 10mm,厚度为0.01 1mm。

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7.根据权利要求1所述的低沸点二维材料层层堆积成型方法,其特征在于,所述超声波2

(3)的频率F≥50KHz,功率密度p≥1w/cm。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的低沸点二维材料层层堆积成型方法,其特征在于,在获得所述目标成型产品后、真空烧结之前还包括以下步骤:对所述目标成型产品进行热等静压致密化处理,压力为50~200MPa,温度为0.4~0.7Tm,时间为1~30h,其中,Tm为有机粘结剂的熔点。

9.根据权利要求1至7中任一项所述的低沸点二维材料层层堆积成型方法,其特征在于,在所述真空烧结之后还包括以下步骤:对所述目标成型产品进行热等静压致密化处理,压力为50 200MPa,温度为0.4 0.7T,~ ~时间为1 30h;其中,T为二维材料粉末颗粒的熔点。

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