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【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于增材制造,主要涉及一种石墨混合物粉末的制备方法及打印方法。
技术介绍
1、石墨广泛应用于冶金、化工、航天、机械、核能等工业领域,而高质量的石墨应用产品,作为无可替代的关键材料,目前在新能源、新材料领域被大量采用,特别是在核工业中可用作原子弹反应堆中的中子减速剂和防护材料;在航空航天工业中可用作导电结构材料、耐热隔热材料;在新能源领域中可以用作电池、电容等应用。然而,随着各领域技术发展,石墨制品结构的复杂度越来越高,进而导致传统加工石墨制品的难度越来越高、周期越来越长,且传统石墨制品加工过程中石墨利用率极低。
2、增材制造技术,也称为3d打印,是一种快速成型的制造方法,基于离散-堆积原理,由零件三维数据驱动直接制造零件的科学技术。粘结剂喷射3d打印(bj/3dp)是一种增材制造方法,该技术选择性地将液体粘合剂喷射到粉末床表面并将粉末粘结成设计形状。粘结剂喷射打印技术,可快速生产复杂零件结构,设计自由度高,打印样品组织各向同性,而且该技术几乎与任何粉末状材料兼容,打印成型过程是在室温和大气中进行,所以采用该技术打印石墨材料,在成本上具有节省材料、生产周期短、产品多样化等优点,能够实现复杂精细、大尺寸结构的石墨产品,以满足冶金、化工、航天、机械、核能等工业领域的应用需求。然而目前在粘结剂喷射领域中石墨打印存在打印产品精度不高、强度较低问题,导致相关零件无法达到技术要求,以满足特殊需要。
技术实现思路
1、为了克服现有技术中存在的缺点和不足,提供一种石墨混合物粉末
2、一种石墨混合物粉末的制备方法,包括以下步骤:
3、步骤01,干燥石墨粉末,将石墨粉末放置在加热炉中进行干燥;
4、步骤02,将干燥完成的石墨粉末与改性液料混合,制得改性混合物;
5、步骤03,将所述改性混合物进行固化,制得样品;
6、步骤04,将所述样品破碎成粉末,制得石墨混合物粉末。
7、进一步地,在所述步骤01中,将所述石墨粉末置于加热炉中干燥,加热温度范围为60℃至100℃,加热时间范围为120min至240min,之后自然冷却至室温。
8、进一步地,在所述步骤02中,所述改性液料的加入质量范围为石墨粉末质量的10%至50%。
9、进一步地,在所述步骤02中,所述改性液料为粘结剂。
10、进一步地,在所述步骤02中,所述粘结剂为有机粘结剂或无机粘结剂;所述有机粘结剂为环氧树脂、酚醛树脂、呋喃树脂、聚乙烯醇树脂、有机硅树脂等中有机粘结剂的一种或多种;所述无机粘结剂为硅酸盐、硼酸盐、硫酸盐、磷酸盐等无机粘结剂的一种或多种;其中若是采用无机粘结剂,则无机粘结剂的加入质量范围为石墨粉末质量的10%至50%;若是采用有机粘结剂,则有机粘结剂的加入质量范围为石墨粉末质量的10%至50%。采用添加粘结剂的造粒方法,可以不局限于单一粘结剂,均可通过得到改性混合物来满足粘结剂喷射打印要求,提高打印生坯的强度和精度,选取各类参数范围,均是为了满足粘结剂喷射打印要求,若是超出前述参数范围,则无法上机打印或者影响打印产品的性能参数,降低了对石墨粉末的改性处理效果。
11、进一步地,在所述步骤02中,所述粘结剂选择为有机粘结剂时,在所述步骤03中,固化温度范围为120℃至240℃,固化时间范围为120min至240min,之后自然冷却至室温。
12、进一步地,在所述步骤02中,所述粘结剂选择为无机粘结剂时,在所述步骤03中,固化温度范围为100℃至200℃,固化时间范围为100min至240min,之后自然冷却至室温。
13、需要说明的是,上述描述的选择有机粘结剂或无机粘结剂时,固化温度参数范围是为了兼顾固化效率和固化质量,再保证改性效果的同时可加快固化速度,温度太低效率太慢,太高则会降低固化质量,影响最终改性混合物的性能;固化时间参数范围是为了兼顾固化效率和固化质量,时间太快影响最终改性混合物的性能,时间太慢则影响效率。
14、一种石墨混合粉末的打印方法,所述石墨混合粉末采用上述任意一种制备方法制得,打印方法主要包括以下步骤:
15、步骤01,将所述石墨混合物粉末进行筛分,筛分出设定粒径的打印用石墨混合粉末;
16、步骤02,将所述打印用石墨混合粉末与固化剂混合均匀,放入铺粉装置中;
17、步骤03,通过铺粉装置在打印平台上铺设一层已混合固化剂的打印用石墨混合粉末;再喷涂一层粘结剂;如此重复直至产品打印完成。
18、进一步地,在所述步骤01中,所述打印用石墨混合粉末筛分的设定粒径范围为10μm至150μm,以符合打印设备的打印需求,该范围是粘结剂喷射打印设备打印石墨粉末能满足的打印区间。
19、进一步地,在所述步骤03中,已混合固化剂的打印用石墨混合粉末分层铺设厚度范围为30μm至240μm,设置该范围是粘结剂喷射打印设备打印石墨粉末能满足的打印区间。
20、进一步地,在所述步骤03中,若喷涂的粘结剂选择为有机粘结剂(不包括呋喃树脂),则产品完成打印之后,将打印完成的产品进行固化,固化温度范围为120℃至240℃,固化时间范围为120min至240min,以提高固化效率和质量。
21、进一步地,在所述步骤03中,若喷涂的粘结剂选择为无机粘结剂,则产品完成打印之后,将打印完成的产品进行固化,固化温度范围为100℃至200℃,固化时间范围为100min至240min,以提高固化效率和质量。
22、与现有技术相比本专利技术具有以下有益效果:
23、本申请石墨混合物粉末的制备方法,主要采用对石墨原粉造粒改性处理工艺,以使得石墨粉末能够满足粘结剂喷射3d打印粉末材料的标准,通过采用该制备方法制得的石墨混合物粉末进行打印,能够提高采用3d生产的石墨产品的强度和精度,满足特殊领域的需求。
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1.一种石墨混合物粉末的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
2.根据权利要求1所述的石墨混合物粉末的制备方法,其特征在于,在所述步骤01中,将所述石墨粉末置于加热炉中干燥,加热温度范围为60℃至100℃,加热时间范围为120min至240min,之后自然冷却至室温。
3.根据权利要求1所述的石墨混合物粉末的制备方法,其特征在于,在所述步骤02中,所述改性液料的加入质量范围为石墨粉末质量的10%至50%。
4.根据权利要求1所述的石墨混合物粉末的制备方法,其特征在于,在所述步骤02中,所述改性液料为粘结剂。
5.根据权利要求4所述的石墨混合物粉末的制备方法,其特征在于,在所述步骤02中,所述粘结剂为有机粘结剂或无机粘结剂。
6.根据权利要求5所述的石墨混合物粉末的制备方法,其特征在于,在所述步骤02中,所述粘结剂为有机粘结剂时,在所述步骤03中,固化温度范围为120℃至240℃,固化时间范围为120min至240min,之后自然冷却至室温。
7.根据权利要求5所述的石墨混合物粉末的制备方法,其特征在于,在所述
8.一种石墨混合粉末的打印方法,所述石墨混合粉末采用如权利要求1至5任一所述的石墨混合粉末的制备方法制得,其特征在于,所述打印方法包括以下步骤:
9.根据权利要求6所述的石墨粉末的制备方法,其特征在于,在所述步骤01中,所述打印用石墨混合粉末筛分的设定粒径范围为10μm至150μm。
10.根据权利要求1所述的石墨粉末的制备方法,其特征在于,在所述步骤03中,已混合固化剂的打印用石墨混合粉末分层铺设厚度范围为30μm至240μm。
...【技术特征摘要】
1.一种石墨混合物粉末的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
2.根据权利要求1所述的石墨混合物粉末的制备方法,其特征在于,在所述步骤01中,将所述石墨粉末置于加热炉中干燥,加热温度范围为60℃至100℃,加热时间范围为120min至240min,之后自然冷却至室温。
3.根据权利要求1所述的石墨混合物粉末的制备方法,其特征在于,在所述步骤02中,所述改性液料的加入质量范围为石墨粉末质量的10%至50%。
4.根据权利要求1所述的石墨混合物粉末的制备方法,其特征在于,在所述步骤02中,所述改性液料为粘结剂。
5.根据权利要求4所述的石墨混合物粉末的制备方法,其特征在于,在所述步骤02中,所述粘结剂为有机粘结剂或无机粘结剂。
6.根据权利要求5所述的石墨混合物粉末的制备方法,其特征在于,在所述步骤02中,所述粘结剂为有机粘结剂时,在所述步骤0...
【专利技术属性】
技术研发人员:刘于青,曹继伟,王勇,张龙江,陈卫东,
申请(专利权)人:共享智能装备有限公司,
类型:发明
国别省市:
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