【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于增材制造，特别涉及一种延长增材制造金属粉末循环利用次数的工艺方法。
技术介绍
1、增材制造是快速成型技术的一种，以数学模型文件为基础，运用粉末状金属或塑料等可粘合材料，采用激光等热源制造产品。其中选择性激光熔化(slm)是金属粉末的快速成型技术，能直接成型出接近完全致密的金属零件，不需要黏结剂，成型的精度和力学性能优异，因此增材制造技术越来越广泛被应用到航天航空、汽车生产、医疗等行业中。
2、slm技术也有其局限性：成本比较高，在一定程度制约了其广泛的应用性。为了降低slm制造成本，可通过成形原料(金属粉末)的回收再利用，实现较高的材料利用率。然而，金属粉末在成形及回收过程中，粉末形貌、粒径组成及成分都会发生不同程度的改变，此种改变经过一次次循环累积进而会影响slm成形件的质量，所以金属粉末在循环到一定次数(循环次数通常小于30次)后便会废弃，启用新金属粉末。
3、循环利用一定次数后的金属粉末，其成分中的杂质含量(氧或氮含量)会接近或超过国家标准值。目前，延长循环利用次数、降低增材制造粉末成本的常规方法有：1)在增材制造循环利用中，在具体循环次数下按比例加入新粉，在确保粉末质量达到国家标准的同时，延长最终循环利用总次数；2)在循环利用过程中，向每一次打印回收后的粉末，按比例加入新粉，以降低杂质含量在粉末中所占比值来达到国家标准。尽管上述方法可以达到国家标准要求，并延长粉末循环利用次数，但无形中却增添了新粉末的损耗量，在降低增材制造粉末使用成本上收效甚微。
4、因此，选择一种能够延
技术实现思路
1、本专利技术旨在至少解决上述现有技术中存在的技术问题之一。为此，本专利技术提出一种延长增材制造金属粉末循环利用次数的工艺方法，经本专利技术工艺方法处理后的金属粉末，杂质含量得到有效降低并符合国家标准，可有效提高金属粉末可循环利用次数，降低增材制造生产成本。
2、本专利技术的第一方面提供一种延长增材制造金属粉末循环利用次数的工艺方法，包括以下步骤：
3、将经过多次循环利用后的废弃金属粉末进行干燥和真空热处理，得到可重新用于增材制造的金属粉末；
4、所述真空热处理是在真空度≤6.7×10-4pa，温度为150～300℃的条件下进行的，所述真空热处理的保温时间为5～12h。
5、在本专利技术的一些实施方式中，所述真空热处理的真空度为6.0×10-4～6.7×10-4pa。
6、在本专利技术的一些实施方式中，所述真空热处理的升温速率为5～20℃/min。
7、在本专利技术的一些实施方式中，所述干燥是在真空度≤6.7×10-4pa，温度为100～120℃的条件下进行的，所述干燥的保温时间为1～2h。
8、在本专利技术的一些实施方式中，所述干燥的真空度为6.0×10-4～6.7×10-4pa。
9、在本专利技术的一些实施方式中，所述干燥的升温速率为5～20℃/min。
10、具体地，真空热处理或干燥的升温速率不宜过快，过快容易造成真空热处理炉腔内温度分布不均，不能充分实现热处理或干燥；升温速率也不宜过慢，导致时间久、效率低。
11、在本专利技术的一些实施方式中，在所述真空热处理前，还包括步骤：将干燥后的废弃金属粉末进行筛分，筛网的目数为300～375目。
12、在本专利技术的一些实施方式中，在所述真空热处理后，还包括步骤：将真空热处理后的废弃金属粉末进行筛分，筛网的目数为300～375目。
13、具体地，通过干燥后进行筛分或真空热处理后进行筛分，可确保粉末中无结块并混合均匀。
14、在本专利技术的一些实施方式中，所述废弃金属粉末中，氮元素的含量≥0.02wt％。进一步的，所述废弃金属粉末中，氮元素的含量≥0.026wt％。
15、在本专利技术的一些实施方式中，所述废弃金属粉末中，氧元素的含量≥0.1wt％。
16、在本专利技术的一些实施方式中，所述废弃金属粉末的材质包括纯钛、钛合金、镍基合金，钴铬合金、纯钽中的至少一种。
17、在本专利技术的一些实施方式中，所述废弃金属粉末为废弃的纯钛粉末。废弃的纯钛粉末是指粉末中的某一种或多种杂质元素接近或超过gb/t 34486-2017《激光成型用钛及钛合金粉》标准中纯钛粉末杂质含量值要求。
18、本专利技术的第二方面提供一种用于增材制造的金属粉末，采用本专利技术第一方面所述的工艺方法制得。
19、在本专利技术的一些实施方式中，所述金属粉末中，氮元素的含量≤0.01wt％。
20、相对于现有技术，本专利技术的有益效果如下：
21、本专利技术提供的延长增材制造金属粉末循环利用次数的工艺方法，在不往增材制造的废弃金属粉末内增添新金属粉末的前提下，通过合理调整真空热处理参数，对增材制造的废弃金属粉末进行真空热处理，在不改变粉末形貌、粒径分布、流动性等参数的情况下，使得粉末中的部分杂质含量下降，延长增材制造金属粉末循环利用次数，从而降低增材制造生产成本。
22、本专利技术无需往经多次循环利用后的废弃金属粉末中，加入新金属粉末来提高循环利用次数，与现有方法相比，本专利技术没有新金属粉末的损耗，仅仅针对经多次循环利用后的废弃金属粉末本身来进行真空热处理，降低了金属粉末成本。
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1.一种延长增材制造金属粉末循环利用次数的工艺方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的工艺方法，其特征在于，所述真空热处理的升温速率为5～20℃/min。
3.根据权利要求1所述的工艺方法，其特征在于，所述干燥是在真空度≤6.7×10-4Pa，温度为100～120℃的条件下进行的，所述干燥的保温时间为1～2h。
4.根据权利要求3所述的工艺方法，其特征在于，所述干燥的升温速率为5～20℃/min。
5.根据权利要求1所述的工艺方法，其特征在于，在所述真空热处理前，还包括步骤：将干燥后的废弃金属粉末进行筛分，筛网的目数为300～375目。
6.根据权利要求1所述的工艺方法，其特征在于，在所述真空热处理后，还包括步骤：将真空热处理后的废弃金属粉末进行筛分，筛网的目数为300～375目。
7.根据权利要求1所述的工艺方法，其特征在于，所述废弃金属粉末中，氮元素的含量≥0.02wt％。
8.根据权利要求1所述的工艺方法，其特征在于，所述废弃金属粉末的材质包括纯钛、钛合金、镍基合金，钴铬合
9.一种用于增材制造的金属粉末，其特征在于，采用权利要求1至8任一项所述的工艺方法制得。
10.根据权利要求9所述的金属粉末，其特征在于，所述金属粉末中，氮元素的含量≤0.01wt％。
...【技术特征摘要】
1.一种延长增材制造金属粉末循环利用次数的工艺方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的工艺方法，其特征在于，所述真空热处理的升温速率为5～20℃/min。
3.根据权利要求1所述的工艺方法，其特征在于，所述干燥是在真空度≤6.7×10-4pa，温度为100～120℃的条件下进行的，所述干燥的保温时间为1～2h。
4.根据权利要求3所述的工艺方法，其特征在于，所述干燥的升温速率为5～20℃/min。
5.根据权利要求1所述的工艺方法，其特征在于，在所述真空热处理前，还包括步骤：将干燥后的废弃金属粉末进行筛分，筛网的目数为300～375目。
【专利技术属性】
技术研发人员：刘梓杰，颜瑜，张春雨，陈贤帅，
申请(专利权)人：广东健齿生物科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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