CN105252005B - 一种用于3d打印的锡合金丝材的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于3D打印技术领域，具体涉及一种用于3D打印的锡合金丝材的制备方法，包括原料熔炼、合金浇筑和合金拉丝三个步骤。本发明用在3D打印机上，送丝不容易断裂、送丝速率稳定、流动性好、强度大，成型速率稳定，不会断丝和成股流下，保证了工艺品打印的成型精度和外观效果，而且成型产品强度较高有益于产品的日常应用，合金成分不含铅等对人体有害物质和对环境有污染的有色金属，保证了产品的绿色无污染特性。

Description

一种用于3D打印的锡合金丝材的制备方法
技术领域
本发明属于3D打印技术领域，具体涉及一种用于3D打印的锡合金丝材的制备方法。
背景技术
金属3D打印技术是目前3D打印最热门的研究领域之一，金属3D打印机的金属材料有钛合金、铝合金、高温合金、不锈钢、金、银和铜等金属，这些金属熔点较高，不能利用熔融这些金属的方式成型实现3D打印。目前，金属3D打印机都是通过激光烧结这些金属粉末成型方式来实现3D打印，这样的金属3D打印机生产成本较高、生产工艺复杂。
发明内容
为解决以上技术存在的问题，本发明提供一种生产成本低、工艺简单的用于3D打印的锡合金丝材的制备方法。
其特征在于：
一种用于3D打印的锡合金丝材的制备方法，按照以下步骤进行：
（1）原料熔炼
A．原料预热：将80-90份纯度超过99.9%的锡粉、2-5份纯度超过99.9%的锑粉，7-10份纯度超过99.9%的铜粉加热到130~150℃，并保持温度不变；
B．混合锑、铜粉：保持锑、铜粉温度为130~150℃，将锑、铜粉充分搅拌混合；
C．原料熔融：在坩埚中先加入预热好的锡粉，加热至850℃~900℃，再将充分混合好的锑、铜粉加入坩埚中的锡粉中搅拌混合20~30分钟后，再静置20~30分钟，直到合金成为均匀液体；
（2）合金浇筑
A．磨具预热：将浇铸的模具预热至280℃~300℃备用；
B．浇筑成型：将熔炼好的合金液体浇铸到预热后的模具中形成锡合金坯料；
（3）合金拉丝
将浇铸成型的锡锑铜合金，在150℃温度下，通过拉丝机，拉成直径为1.6-1.8mm的锡合金丝。
锑和铜在1100℃能和锡形成金属间化合物，颗粒较细的锑和铜粉末有利于锡合金的合金化过程，并能起到细化晶粒的作用，能有效的提高锡合金的强度、硬度，并保持一定的塑性。本发明针对配合熔融成结方式的3D打印机设计而成，熔融成结方式来实现3D打印。
本发明的有益效果：
根据我们设计的金属元素的配比和加工方法，将该合金用在熔融成结方式的3D打印机上，送丝不容易断裂、送丝速率稳定、流动性好、强度大，成型速率稳定，不会断丝和成股流下，保证了工艺品打印的成型精度和外观效果，而且成型产品强度较高有益于产品的日常应用，合金成分不含铅等对人体有害物质和对环境有污染的有色金属，保证了产品的绿色无污染特性。
具体实施方式
实例1
一种用于3D打印的锡合金丝材的制备方法，按照以下步骤进行：
（1）原料熔炼
A．原料预热：将80份纯度超过99.9%的锡粉、2份纯度超过99.9%的锑粉，7份纯度超过99.9%的铜粉加热到130℃，并保持温度不变；
B．混合锑、铜粉：保持锑、铜粉温度为130℃，将锑、铜粉充分搅拌混合；
C．原料熔融：在坩埚中先加入预热好的锡粉，加热至850℃℃，再将充分混合好的锑、铜粉加入坩埚中的锡粉中搅拌混合20分钟后，再静置20分钟，直到合金成为均匀液体；
（2）合金浇筑
A．磨具预热：将浇铸的模具预热至280℃备用；
B．浇筑成型：将熔炼好的合金液体浇铸到预热后的模具中形成锡合金坯料；
（3）合金拉丝
将浇铸成型的锡锑铜合金，在150℃温度下，通过拉丝机，拉成直径为1.6mm的锡合金丝。
实例2
一种用于3D打印的锡合金丝材的制备方法，按照以下步骤进行：
（1）原料熔炼
A．原料预热：将85份纯度超过99.9%的锡粉、3份纯度超过99.9%的锑粉，8份纯度超过99.9%的铜粉加热到140℃，并保持温度不变；
B．混合锑、铜粉：保持锑、铜粉温度为140℃，将锑、铜粉充分搅拌混合；
C．原料熔融：在坩埚中先加入预热好的锡粉，加热至870℃，再将充分混合好的锑、铜粉加入坩埚中的锡粉中搅拌混合25分钟后，再静置25分钟，直到合金成为均匀液体；
（2）合金浇筑
A．磨具预热：将浇铸的模具预热至290℃备用；
B．浇筑成型：将熔炼好的合金液体浇铸到预热后的模具中形成锡合金坯料；
（3）合金拉丝
将浇铸成型的锡锑铜合金，在150℃温度下，通过拉丝机，拉成直径为1.75mm的锡合金丝。
实例3
一种用于3D打印的锡合金丝材的制备方法，按照以下步骤进行：
（1）原料熔炼
A．原料预热：将90份纯度超过99.9%的锡粉、5份纯度超过99.9%的锑粉， 10份纯度超过99.9%的铜粉加热到150℃，并保持温度不变；
B．混合锑、铜粉：保持锑、铜粉温度为150℃，将锑、铜粉充分搅拌混合；
C．原料熔融：在坩埚中先加入预热好的锡粉，加热至900℃，再将充分混合好的锑、铜粉加入坩埚中的锡粉中搅拌混合30分钟后，再静置30分钟，直到合金成为均匀液体；
（2）合金浇筑
A．磨具预热：将浇铸的模具预热至300℃备用；
B．浇筑成型：将熔炼好的合金液体浇铸到预热后的模具中形成锡合金坯料；
（3）合金拉丝
将浇铸成型的锡锑铜合金，在150℃温度下，通过拉丝机，拉成直径为1.8mm的锡合金丝。

Claims (1)

1.一种用于3D打印的锡合金丝材的制备方法，其特征在于，按照以下步骤进行：
（1）原料熔炼
A．原料预热：将80-90份纯度超过99.9%的锡粉、2-5份纯度超过99.9%的锑粉、7-10份纯度超过99.9%的铜粉分别加热到130~150℃；
B．混合锑、铜粉：保持锑、铜粉温度为130~150℃，将锑、铜粉充分搅拌混合；
C．原料熔融：在坩埚中先加入预热好的锡粉，加热至850℃~900℃，再将充分混合好的锑、铜粉加入坩埚中的锡粉中,搅拌混合20~30分钟后，再静置20~30分钟，直到合金成为均匀液体；
（2）合金浇铸
A．模具预热：将浇铸的模具预热至280℃~300℃备用；
B．浇铸成型：将熔炼好的合金液体浇铸到预热后的模具中形成锡合金坯料；
（3）合金拉丝
将浇铸成型的锡锑铜合金，在150℃温度下，通过拉丝机，拉成直径为1.6-1.8mm的锡合金丝。
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