一种快速制造功能梯度材料的制备方法

摘要

本发明公开了一种快速制造功能梯度材料的制备方法，该方法根据所制功能梯度材料性能的要求，将原料组分按梯度比例进行级分配料；根据各层级分配料中组分比例，确定每一层的激光加工工艺参数；将上述配制好的各层粉末进行预热并且保温处理；然后通过送粉装置平铺在工作平台上，层层扫描，实现功能梯度材料的制造。采用本发明直接制造FGMs具有生产率高、工艺简单、制造成本低、取材广泛、致密度高和机械性能好等优点。例如：用SLM快速成形技术制造含有TiC/Ni3Al/Ni成分的FGMs时，不需要脱粘、高温后处理和烧结等工艺，生产周期相当于采用SLS方法的1/3-1/5，致密度可以达到99％，制造的FGMs具有抗高温氧化和腐蚀性能。

主权项

1.一种快速制造功能梯度材料的制备方法，其步骤为：(1)采用三维造型软件设计出FGMs的CAD模型，然后由切片软件处理后保存为STL文件，将STL文件的数据信息输送到选择性激光熔化快速成形设备；(2)按照所制FGMs对性能的要求，根据上述CAD模型进行级分配料，确定各层的组分比例，并确定每一层粉末的激光加工工艺参数；(3)将上述配制好的各层粉末进行预热保温处理，以降低熔化的每层以及成形件的残余应力；(4)送粉机构将第一层级分配料平铺在工作平台上，层厚为0.1mm～0.3mm；(5)在保护气体环境下，激光器按照步骤(2)确定的该层的激光加工工艺参数对粉末扫描，熔化激光作用区的粉末材料，使粉末熔化区域温度控制在液相线以上30-100℃内，其扫描间距为0.1-0.3mm；(6)送粉机构按照相同的层厚将下一层级分配料平铺在工作平台上；(7)重复上述步骤(5)-(6)，对粉末进行层层扫描，直至任务完成。