【技术实现步骤摘要】
本申请涉及智能制造领域，具体而言涉及一种适用于3d打印的低熔点液态合金及其3d打印定型方法。
技术介绍
1、3d打印装置的基材一般采用高分子材料或金属粉末。采用高分子基材时，打印针头将熔融状态的高分子基材逐层堆叠至合适位置从而逐渐将其构造形成目标结构。采用金属粉末材料时，现有打印设备需要靠激光或电子束融化金属粉末，从而逐层构造目标结构。
2、高分子基材，其结构强度以及应力响应特性显著区别于金属材料，由其所构建的模型结构，在进行力学或电学性能仿真时需要进行复杂的转化工作才能获得参考的结果。金属粉末基材其融化过程中会产生部分气化，气化过程中所产生的气体流动会将部分粉末冲走，因此经常会在构造成型的材料上产生微小的孔隙和缺陷。将其用于测试时，同样会因材料缺陷而产生较大误差。
3、因此，目前急需一种能够克服上述缺陷的3d打印技术。
技术实现思路
1、本申请针对现有技术的不足，提供一种适用于3d打印的低熔点液态合金及其3d打印定型方法，本申请利用镓、铟、锡以及配比的调配粉料在钛合金中提供多元共晶相，能够显著降低钛合金熔点，以便在150℃以上的恒温状态下将其注入至目标位置通过风冷方式实现塑形固化获得3d打印金属结构。本申请具体采用如下技术方案。
2、首先，为实现上述目的，提出一种适用于3d打印的低熔点液态合金，其按照如下步骤制备获得：步骤1，按照质量比27.2～38.3：4.8～8.8：3.5～5.8：3.7～8.8：43～60将镓、铟、锡、调配粉料和钛合金粉
3、可选的，如上任一所述的适用于3d打印的低熔点液态合金，其中，所述钛合金粉料还包括：氯化钛和/或二硼化钛粉。
4、可选的，如上任一所述的适用于3d打印的低熔点液态合金，其中，所述调配粉料中包括有镁粉与锌粉，其质量比为：1:1～3。
5、可选的，如上任一所述的适用于3d打印的低熔点液态合金，其中，所述调配粉料中包括有镁粉与镉粉，其质量比为：1:1～3。
6、可选的，如上任一所述的适用于3d打印的低熔点液态合金，其中，所述镓、铟、锡、调配粉料，其粒径范围在0.5～1mm之间；钛合金粉料的d50粒径在0.5～2mm之间。
7、可选的，如上任一所述的适用于3d打印的低熔点液态合金，其中，所述液态合金由镓、铟、锡、镁、锌、钛、钛氯化钛、二硼化钛组成，其质量配比为35.3：8.3：5.2：3：3：56：1：1。
8、可选的，如上任一所述的适用于3d打印的低熔点液态合金，其中，所述3d打印机在160~180℃的恒温状态下将铜质内壁管路中的基材按照打印模型要求注入至打印机的打印针中。
9、同时，为实现上述目的，本申请还提供一种适用于3d打印的低熔点液态合金的定型方法，用于如上任一所述的液态合金，其步骤包括：在通过打印针将液态合金注入至相应的打印位置时，同步从不同方向向该打印位置喷射温度低于室温的干燥气柱，由所述气柱由外部冷却合金液滴并在冷却定型的过程中利用气流压强对其塑形。
10、可选的，如上任一所述的适用于3d打印的低熔点液态合金的定型方法，其中，在将液态合金注入打印针之前，将管路中液态合金温度控制在150℃以上的恒温状态。
11、可选的，如上任一所述的适用于3d打印的低熔点液态合金的定型方法，其中，所述气柱还预先增压至环境气压的1.2至2倍压强，所述气柱喷射过程中还将介质粉末吹附至打印位置，所述介质粉末为液态合金凝结固化后粉碎所形成的粉末颗粒，或，所述介质粉末为钛合金粉料与碳和/或锰的混合粉末颗粒。
12、有益效果
13、本申请所提供的适用于3d打印的低熔点液态合金及其3d打印定型方法。本申请所提供的液态合金能够通过镓、铟、锡以及调配粉料之间形成的共晶原子对，在合金中提供五元共晶相甚至六元共晶相，从而显著地降低钛合金熔点。本申请的液态合金，其熔点介于110℃至140℃之间、液相线温度介于170℃至180℃之间，熔化宽度基本大于50℃，熔化峰的对称性得到有效优化。将其以150℃以上的恒温状态注入至目标位置可直接利用风冷方式实现由外向内的塑形和固化，从而获得自定义的3d打印金属结构。本申请的合金在冷却固化过程汇总还可利用不同角度喷射的冷却气柱对金属液滴施压，实现对打印作业位置金属形状结构的调整成型。本申请可以液相形式实现金属材料的3d打印，相比传统合金粉料烧结固化的打印方式，可有效减少成型材料的孔隙和缺陷，使打印出的金属结构更为平滑、密实，从而实现更为丰富的表面效果，方便后续加工和试验场景的应用。
14、本申请的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本申请而了解。
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1.一种适用于3D打印的低熔点液态合金，其特征在于，所述液态合金按照如下步骤制备获得：
2.如权利要求1所述的适用于3D打印的低熔点液态合金，其特征在于，所述钛合金粉料还包括：氯化钛和/或二硼化钛粉。
3.如权利要求1所述的适用于3D打印的低熔点液态合金，其特征在于，所述调配粉料中包括有镁粉与锌粉，其质量比为：1:1～3。
4.如权利要求1所述的适用于3D打印的低熔点液态合金，其特征在于，所述调配粉料中包括有镁粉与镉粉，其质量比为：1:1～3。
5.如权利要求1-4所述的适用于3D打印的低熔点液态合金，其特征在于，所述镓、铟、锡、调配粉料，其粒径范围在0.5～1mm之间；
6.如权利要求1-5所述的适用于3D打印的低熔点液态合金，其特征在于，所述液态合金由镓、铟、锡、镁、锌、钛、钛氯化钛、二硼化钛组成，其质量配比为35.3：8.3：5.2：3：3：56：1：1。
7.如权利要求6所述的适用于3D打印的低熔点液态合金，其特征在于，所述3D打印机在160~180℃恒温状态下将铜质内壁管路中的基材按照打印模型要求注
8.一种适用于3D打印的低熔点液态合金的3D打印定型方法，其特征在于，用于权利要求1-7所述的液态合金，步骤包括：
9.如权利要求8所述的适用于3D打印的低熔点液态合金的3D打印定型方法，其特征在于，在将液态合金注入打印针之前，将管路中液态合金温度控制在150℃以上的恒温状态。
10.如权利要求8-9所述的适用于3D打印的低熔点液态合金的3D打印定型方法，其特征在于，所述气柱还预先增压至环境气压的1.2至2倍压强，所述气柱喷射过程中还将介质粉末吹附至打印位置，所述介质粉末为液态合金凝结固化后粉碎所形成的粉末颗粒，或，所述介质粉末为钛合金粉料与碳和/或锰的混合粉末颗粒。
...【技术特征摘要】
1.一种适用于3d打印的低熔点液态合金，其特征在于，所述液态合金按照如下步骤制备获得：
2.如权利要求1所述的适用于3d打印的低熔点液态合金，其特征在于，所述钛合金粉料还包括：氯化钛和/或二硼化钛粉。
3.如权利要求1所述的适用于3d打印的低熔点液态合金，其特征在于，所述调配粉料中包括有镁粉与锌粉，其质量比为：1:1～3。
4.如权利要求1所述的适用于3d打印的低熔点液态合金，其特征在于，所述调配粉料中包括有镁粉与镉粉，其质量比为：1:1～3。
5.如权利要求1-4所述的适用于3d打印的低熔点液态合金，其特征在于，所述镓、铟、锡、调配粉料，其粒径范围在0.5～1mm之间；
6.如权利要求1-5所述的适用于3d打印的低熔点液态合金，其特征在于，所述液态合金由镓、铟、锡、镁、锌、钛、钛氯化钛、二硼化钛组成，其质量配比为35.3：8.3：5.2：3：...
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