本發(fā)明屬于材料制備技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種tial合金零件的快速成形方法。
背景技術(shù):
tial作為一種新型的輕質(zhì)高溫合金,比強(qiáng)度與鈦合金相當(dāng),具有高的比剛度及導(dǎo)熱系數(shù),密度低于鈦合金和鎳基高溫合金,被公認(rèn)為新型航空航天發(fā)動機(jī)的靜止件、轉(zhuǎn)動件的首選材料,主要應(yīng)用于高壓壓氣機(jī)導(dǎo)向葉片、壓縮機(jī)殼體、活塞蓋、渦輪增壓器轉(zhuǎn)子、排氣閥座等零件。但是,tial合金室溫脆性大,加工性能差,大大限制了tial合金在航空航天領(lǐng)域的應(yīng)用。
目前,tial合金零件的成形方法主要有傳統(tǒng)粉末冶金、鑄錠冶金法、物理氣相沉積法、流延法等,這些方法主要存在以下缺點(diǎn):
1)這些方法屬于熱加工方法,產(chǎn)品易開裂,需要結(jié)合其他后期處理來成形零件,后期處理工序復(fù)雜,生產(chǎn)時間周期較長,制備成本高,不適合批量生產(chǎn);
2)組織內(nèi)部存在較嚴(yán)重的疏松、縮孔和成分偏析問題;
3)依賴模具成形,制備成品結(jié)構(gòu)單一,難以實(shí)現(xiàn)復(fù)雜零件的成形。
以上缺點(diǎn)使得現(xiàn)有制備方法不適用于批量及復(fù)雜形狀tial合金零件的生產(chǎn)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的是提供一種tial合金零件的快速成形方法,解決了現(xiàn)有制備方法不適用于批量及復(fù)雜形狀tial合金零件生產(chǎn)的問題。
本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是,一種tial合金零件的快速成形方法,包括以下步驟:
將tial合金粉末和添加元素粉末,得到固體混合粉末,通過球磨機(jī)對所述固體混合粉末進(jìn)行解離、球磨,球磨的同時加入分散劑;將球磨后的固體混合粉末加入到光固化單體溶劑中,再加入分散劑、光引發(fā)劑、消泡劑,混合均勻得到漿料;
將制備好的所述漿料裝入光固化設(shè)備,利用紫外線光束,根據(jù)零件的三維模型逐層、逐點(diǎn)進(jìn)行固化打印,得到固化成形的tial合金坯體;
通過燒結(jié)爐對所述固化成形的tial合金坯體進(jìn)行脫脂和熱等靜壓,得到tial合金零件。
本發(fā)明的特點(diǎn)還在于:
優(yōu)選地,上述添加元素粉末為nb、w、mo、y、si中任一種,添加元素粉末的含量為固體粉末總質(zhì)量的5%~10%。添加此類β相穩(wěn)定元素可以降低相轉(zhuǎn)變溫度,有效地改善tial合金內(nèi)部組織。
優(yōu)選地,光固化單體溶劑為環(huán)氧丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯、聚酯丙醚丙烯酸酯、丙烯酸酯化聚丙烯酸酯、縮水甘油基類、縮水甘油醚類、縮水甘油酯類、脂環(huán)族環(huán)氧、聚氨酯類環(huán)氧、不飽和雙鍵氧化類環(huán)氧、芳香族環(huán)氧中任一種或其中至少兩種的混合物,光固化單體溶劑的質(zhì)量與固體粉末的質(zhì)量比為1:1~9:1。這類光固化單體固化交聯(lián)密度較高,體積收縮率小、層與層間附著力強(qiáng),有助于提高合金性能,且固化速度快,能夠減少達(dá)到完全固化所需的時間。
優(yōu)選地,光引發(fā)劑為重氮鹽、芳茂鐵鹽、碘鎓鹽、硫鎓鹽、安息香類、苯乙酮類或苯乙酮縮酮類,光引發(fā)劑的質(zhì)量為光固化單體質(zhì)量的0.4%~2%。上述光引發(fā)劑的固化效率高。
優(yōu)選地,分散劑為聚丙酸鈉、聚丙烯、聚苯乙烯、四元醋酸銨、己烯基雙硬脂酰胺、三硬脂酸甘油酯中的任一種,兩次添加的分散劑的總質(zhì)量占固體混合粉末總質(zhì)量的0.5%~5%,球磨過程中加入分散劑總質(zhì)量的0.3%~2%,漿料混合過程中加入分散劑總質(zhì)量0.2%~3%。
優(yōu)選地,消泡劑為乙醇、聚丙烯酸酯、聚二甲基硅油、改性聚硅氧烷、金屬皂或磷酸三丁酯,消泡劑的質(zhì)量為漿料質(zhì)量的0.4%~0.9%,可以有效降低氣泡周圍的張力,促使氣泡聚集成大的氣泡,最終氣泡破裂消失。
進(jìn)一步地,第二次加入所述分散劑、光引發(fā)劑、消泡劑時,還加入稀釋劑,稀釋劑為甲乙酮、環(huán)己酮、甲苯、正丁醇或苯乙烯,稀釋劑的質(zhì)量為漿料質(zhì)量的0.5%~1%。加入稀釋劑可降低漿料粘度,加快固化速度。
優(yōu)選地,固體粉末加入到光固化單體溶劑中混合時,對固體粉末及光固化單體溶劑進(jìn)行預(yù)熱,預(yù)熱溫度在40℃~70℃之間,提高固體粉末在漿料中的溶解度,有助于增加固體粉末的含量,改善成形零件的質(zhì)量。
優(yōu)選地,通過燒結(jié)爐對固化成形的tial合金坯體進(jìn)行脫脂時的脫脂溫度為200℃~450℃,保溫時間為2h~4h。該溫度和時間可以保證樹脂可以脫除,保溫時間可以充分的進(jìn)行脫脂。
優(yōu)選地,熱等靜壓為在1000℃~1300℃,壓強(qiáng)40mpa~170mpa條件下保溫1h~3h,該參數(shù)能使合金零件致密性更好。
本發(fā)明的有益效果是,本發(fā)明采用光固化的手段進(jìn)行tial合金零件坯體的生成,1)實(shí)現(xiàn)復(fù)雜零件的近凈成形,解決tial合金現(xiàn)有加工方法易開裂等性能差的缺點(diǎn),同時無需后續(xù)加工,縮短加工時長,節(jié)約成本;2)結(jié)合脫脂和熱等靜壓技術(shù),有效消除成形過程中產(chǎn)生的疏松、縮孔等缺陷,達(dá)到零件致密化的效果;3)擺脫了傳統(tǒng)加工方式對模具的依賴性,可以實(shí)現(xiàn)tial合金零件的批量制備以及復(fù)雜零件的成形。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合具體實(shí)施方式對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明,但本發(fā)明并不限于這些實(shí)施方式。
本發(fā)明的tial合金的快速成形方法具體按照以下步驟實(shí)施:
步驟1,原材料制備
(1)球磨
選取tial合金粉末和添加元素粉末,混合得到固體粉末,放入球磨機(jī)中進(jìn)行解離、球磨,添加元素粉末可以為nb、w、mo、y、si等,用于提高合金的高溫抗氧化性能,其含量為固體粉末總質(zhì)量的5%~10%。球磨的同時加入分散劑,促進(jìn)粉末的均勻分散和混合。
(2)漿料制備
將球磨后的固體粉末加入到光固化單體溶劑中,再逐步加入適量分散劑,促進(jìn)固體粉末的分散,混合過程中進(jìn)行預(yù)熱,預(yù)熱溫度在30℃~50℃之間。攪拌均勻后,加入光引發(fā)劑、稀釋劑、消泡劑,混合均勻得到漿料。在引入光引發(fā)劑的時候以及后續(xù)的混合、儲存過程應(yīng)該在暗室中進(jìn)行,避免見光,尤其紫外光,以保證漿料保持良好的流動性以及防止變質(zhì)。
光固化單體溶劑可采用丙烯酸酯類齊聚物或環(huán)氧類齊聚物之一,或者二者的混合物,可以使用的有環(huán)氧丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯、聚酯丙醚丙烯酸酯、丙烯酸酯化聚丙烯酸酯、縮水甘油基類、縮水甘油醚類、縮水甘油酯類、脂環(huán)族環(huán)氧、聚氨酯類環(huán)氧、不飽和雙鍵氧化類環(huán)氧、芳香族環(huán)氧等,光固化單體的質(zhì)量與固體粉末的質(zhì)量比為1:1~9:1。光引發(fā)劑主要包括自由基光引發(fā)劑以及陽離子引發(fā)劑,如重氮鹽、芳茂鐵鹽、碘鎓鹽、硫鎓鹽、安息香類、苯乙酮類或苯乙酮縮酮類,光引發(fā)劑的含量一般為光固化單體質(zhì)量的0.4%~2%。分散劑可采用聚丙酸鈉、聚丙烯、聚苯乙烯、四元醋酸銨、己烯基雙硬脂酰胺、三硬脂酸甘油酯中的任一種,兩次添加的分散劑相同,總質(zhì)量一共占固體粉末總質(zhì)量的0.5%~5%,球磨過程中加入其中的0.3%~2%,漿料混合過程中加入0.2%~3%。消泡劑可采用乙醇、聚丙烯酸酯、聚二甲基硅油、改性聚硅氧烷、金屬皂或磷酸三丁酯,添加量為漿料質(zhì)量的0.4%~0.9%。稀釋劑可以采用甲乙酮、環(huán)己酮、甲苯、正丁醇或苯乙烯,添加量為漿料質(zhì)量的0.5%~1%。
對于有機(jī)溶劑,在保證漿料優(yōu)異性能的條件下,盡量選取少劑量,以防后期脫脂燒結(jié)過程中,由于過度收縮而引發(fā)零件變形。
步驟2,坯體制備
將制備好的漿料裝入光固化設(shè)備,利用紫外線光束,采用面曝光或者點(diǎn)掃描的方式,根據(jù)零件的三維模型逐層、逐點(diǎn)進(jìn)行固化打印,得到固化成形的tial合金坯體。光固化層厚控制在30~60μm。
步驟3,后處理
將光固化成形的tial合金坯體放入到燒結(jié)爐中進(jìn)行脫脂,脫脂溫度可以根據(jù)熱重(tg)曲線進(jìn)行確定,一般選取質(zhì)量變化較為嚴(yán)重的溫度區(qū)間作為脫脂溫度,一般為200℃~450℃。為保證脫脂過程的完全性,保溫時間為2h~4h,確保有機(jī)粘結(jié)劑完全去除。然后在1000℃~1300℃,壓強(qiáng)40mpa~170mpa,時間為1h~3h的條件下進(jìn)行熱等靜壓。
為減小升溫過程對毛坯性能的影響,可以選擇梯度式升溫模式,在達(dá)到脫脂溫度前升溫速率控制在5℃/min以上,接近脫脂溫度時,升溫速率減小到2℃/min以下。
后處理過程具體為:脫脂過程中以8℃/min~15℃/min的速度升溫到100℃,以0.5℃/min~2℃/min升溫到200℃~450℃,保溫1h~2h,進(jìn)行脫脂。熱等靜壓過程中,以5℃/min~10℃/min升溫到600℃,以10℃/min~15℃/min升溫到800℃,保溫1h~2h,以5℃/min~10℃/min升溫到900℃,保溫1h~2h,以0.5℃/min~3℃/min升溫到1000℃~1300℃,保溫1h~3h,最終冷卻得到tial合金。
采用本發(fā)明方法制備出的tial合金零件致密度較高,快速形成結(jié)構(gòu)復(fù)雜的零件,大大縮短加工的時長,適合批量生產(chǎn)。
實(shí)施例1
一種tial合金的成形方法,具體包括以下步驟:
1.原材料制備
選取tial合金(ti-47.5al-2.5v-1.0cr,at%)粉末700g,粉末粒度位于1μm~3μm,d50=1.5μm。選取35g的mo粉末(鉬粉末),粒徑在1μm~3μm,8.4g的四元醋酸銨分散劑,將tial粉末與mo粉末混合,混合后的粉末與四元醋酸銨均平分為四份,取其一份放入球磨機(jī)中,進(jìn)行球磨,時間為3h,再將剩余粉末依次加入,混合均勻。
選取130g的聚氨酯丙烯酸酯與環(huán)氧丙烯酸酯單體混合物,混合比例1:2,選取14g的四元醋酸銨分散劑,將固體粉末與分散劑逐漸加到聚氨酯丙烯酸酯與環(huán)氧丙烯酸酯混合物中,均勻混合。在進(jìn)行漿料混合的過程中,需要進(jìn)行加熱,加熱的溫度為45℃。在暗室中,加入2.5g的二苯基乙二酮光引發(fā)劑,加入5g的正丁醇稀釋劑,混合。在整個漿料混合過程,不斷進(jìn)行攪拌,直至漿料混合均勻。為了消除漿料在混合過程中由于攪拌而產(chǎn)生的氣泡,加入8g的金屬皂消泡劑。
2.生坯制備
將漿料加到光固化設(shè)備中,利用可控的紫外線光束,波長為337nm,采用面曝光的方式,調(diào)整參數(shù),光固化層厚控制在30μm,根據(jù)3d打印模型,逐層固化,制成tial合金零件坯體。
3.后處理
將零件坯體室溫放入燒結(jié)爐中,脫脂溫度為400℃,以10℃/min的速度升溫到100℃,以4℃/min升溫到200℃,以2℃/min升溫到300℃,保溫0.5h,以0.5℃/min升溫到400℃,進(jìn)行脫脂,保溫時間為2.5h。
在1200℃、40mpa、保溫時間為2h的條件下,進(jìn)行熱等靜壓,獲得高致密tial合金零件。升溫采用階梯式升溫方式,以8℃/min升溫到600℃,以10℃/min升溫到800℃,保溫1h,以5℃/min升溫到900℃/min,保溫1.5h,以2.5℃/min升溫到1100℃,以0.5℃/min升溫到1200℃,壓力為40mpa,保溫3h,冷卻后得到tial合金。
實(shí)施例2
一種tial合金的成形方法,具體包括以下步驟:
1.原材料制備
選取tial合金(ti-47.5al-2.5v-1.0cr,at%)粉末700g,粉末粒度位于1μm~3μm,d50=1.5μm。選取40g的w粉末(鎢粉末),粒徑在1μm~3μm,8.4g的四元醋酸銨分散劑,將tial粉末與w粉末混合,混合后的粉末與四元醋酸銨均平分為四份,取其一份放入球磨機(jī)中,進(jìn)行球磨,時間為3h,將剩余粉末依次加入,混合均勻。
選取90g的聚氨酯丙烯酸酯單體,選取13g的四元醋酸銨分散劑,將固體粉末與分散劑逐漸加到聚氨酯丙烯酸酯混合物中,均勻混合。在進(jìn)行漿料混合的過程中,需要進(jìn)行加熱,加熱的溫度為45℃。在暗室中,加入1.5g的安息香雙甲醚光引發(fā)劑,混合,加入5g的正丁醇稀釋劑。在整個漿料混合過程,不斷進(jìn)行攪拌,直至漿料混合均勻。為了消除漿料在混合過程中由于攪拌而產(chǎn)生的氣泡,加入6g的改性聚硅氧烷消泡劑。
2.生坯制備
將漿料加到光固化設(shè)備中,利用可控的紫外線光束,波長為253nm,采用面曝光的方式,調(diào)整參數(shù),光固化層厚控制在60μm,根據(jù)3d打印模型,逐層固化,制成tial合金零件坯體。
3.后處理
將零件坯體室溫放入燒結(jié)爐中,脫脂溫度為420℃,以10℃/min的速度升溫到100℃,以4℃/min升溫到200℃,以2℃/min升溫到300℃,保溫0.5h,以0.5℃/min升溫到420℃,進(jìn)行脫脂,保溫時間為2.0h。
在1250℃、70mpa、保溫時間為2h的條件下,進(jìn)行熱等靜壓,獲得高致密tial合金零件。升溫采用階梯式升溫方式,以8℃/min升溫到600℃,以10℃/min升溫到800℃,保溫1h,以5℃/min升溫到900℃/min,保溫1.5h,以2.5℃/min升溫到1100℃,以0.5℃/min升溫到1250℃,壓力70mpa,保溫2h。
實(shí)施例3
一種tial合金的成形方法,具體包括以下步驟:
1.原材料制備
選取tial合金(ti-33al-3cr-0.5mo,at%)粉末800g,粉末粒度位于0.5μm~2.5μm,d50=1.5μm。選取45g的nb粉末(鈮粉末),粒徑在0.8μm~2μm,8g的聚丙酸鈉分散劑,將tial粉末與nb粉末混合,混合后的粉末與聚丙酸鈉均平分為三份,取其一份放入球磨機(jī)中,進(jìn)行球磨,時間為2.5h,將剩余粉末依次加入,混合均勻。
選取270g的環(huán)氧丙烯酸酯和脂環(huán)族環(huán)氧樹脂單體混合物,混合比例為1:1,選取16g的聚丙酸鈉分散劑,將固體粉末與分散劑逐漸加到環(huán)氧丙烯酸酯和脂環(huán)族環(huán)氧樹脂混合物中,均勻混合。在進(jìn)行漿料混合的過程中,需要進(jìn)行加熱,加熱的溫度為40℃。在暗室中,加入4g的安息香雙甲醚及二烷基苯甲酰甲基硫鎓鹽光引發(fā)劑,混合比例1:1。在整個漿料混合過程,不斷進(jìn)行攪拌,直至漿料混合均勻。為了消除漿料在混合過程中由于攪拌而產(chǎn)生的氣泡,加入9g的聚二甲基硅油消泡劑,同時加入9g的甲乙酮及環(huán)己酮稀釋劑,混合比例1:1,減小漿料粘度。
2.生坯制備
將漿料加到光固化設(shè)備中,利用可控的紫外線光束,波長為250nm,采用點(diǎn)曝光的方式,調(diào)整參數(shù),光固化層厚控制在30μm,根據(jù)3d打印模型,逐層固化,制成tial合金零件坯體。
3.后處理
將零件坯體室溫放入燒結(jié)爐中,脫脂溫度為430℃,以10℃/min的速度升溫到100℃,以4℃/min升溫到200℃,以2℃/min升溫到300℃,保溫0.5h,以0.5℃/min升溫到430℃,進(jìn)行脫脂,保溫時間為2.0h。
在1250℃、170mpa、保溫時間為1h的條件下,進(jìn)行熱等靜壓,獲得高致密tial合金零件。升溫采用階梯式升溫方式,以8℃/min升溫到600℃,以10℃/min升溫到800℃,保溫1h,以5℃/min升溫到900℃,保溫1.5h,以2.5℃/min升溫到1150℃,壓力為80mpa,保溫1h,以0.5℃/min升溫到1250℃,壓力為170mpa,保溫1h。
實(shí)施例4
一種tial合金的成形方法,具體包括以下步驟:
1.原材料制備
選取tial合金(ti-33al-3cr-0.5mo,at%)粉末800g,粉末粒度位于0.5μm~2.5μm,d50=1.5μm。選取45g的nb粉末(鈮粉末),粒徑在0.8μm~2μm,8g的聚丙酸鈉分散劑,將tial粉末與nb粉末混合,混合后的粉末與聚丙酸鈉均平分為三份,取其一份放入球磨機(jī)中,進(jìn)行球磨,時間為3h,將剩余粉末依次加入,混合均勻。
選取343g的環(huán)氧丙烯酸酯和脂環(huán)族環(huán)氧樹脂單體混合物,混合比例為1:1,選取16g的聚丙酸鈉分散劑,將固體粉末與分散劑逐漸加到環(huán)氧丙烯酸酯和脂環(huán)族環(huán)氧樹脂混合物中,均勻混合。在進(jìn)行漿料混合的過程中,需要進(jìn)行加熱,加熱的溫度為50℃。在暗室中,加入6g的安息香雙甲醚及二烷基苯甲酰甲基硫鎓鹽光引發(fā)劑,混合比例1:1。在整個漿料混合過程,不斷進(jìn)行攪拌,直至漿料混合均勻。為了消除漿料在混合過程中由于攪拌而產(chǎn)生的氣泡,加入9g的聚二甲基硅油消泡劑,同時加入9g的甲乙酮及環(huán)己酮稀釋劑,混合比例1:1,減小漿料粘度。
2.生坯制備
將漿料加到光固化設(shè)備中,利用可控的紫外線光束,波長為250nm,采用點(diǎn)曝光的方式,調(diào)整參數(shù),光固化層厚控制在50μm,根據(jù)3d打印模型,逐層固化,制成tial合金零件坯體。
3.后處理
將零件坯體室溫放入燒結(jié)爐中,脫脂溫度為450℃,以10℃/min的速度升溫到100℃,以4℃/min升溫到200℃,以2℃/min升溫到300℃,保溫1h,以0.5℃/min升溫到450℃,進(jìn)行脫脂,保溫時間為2.5h。
在1250℃、130mpa、保溫時間為1.5h的條件下,進(jìn)行熱等靜壓,獲得高致密tial合金零件。升溫采用階梯式升溫方式,以8℃/min升溫到600℃,以10℃/min升溫到800℃,保溫0.5h,以5℃/min升溫到900℃/min,保溫1h,以2.5℃/min升溫到1150℃,壓力為60mpa,保溫1h,以0.5℃/min升溫到1250℃,壓力為130mpa,保溫1.5h。
實(shí)施例5
一種tial合金的成形方法,具體包括以下步驟:
1.原材料制備
選取tial合金(ti-48al,at%)粉末550g,粉末粒度位于0.5μm~3μm,d50=1.5μm。選取30g的mo粉末及20g的nb,粒徑在0.8μm~2μm,9g的聚苯乙烯分散劑,將tial粉末與mo、nb粉末(鉬粉末、鈮粉末)混合,混合后的粉末與聚苯乙烯分散劑均平分為三份,取其一份放入球磨機(jī)中,進(jìn)行球磨,時間為4h,將剩余粉末依次加入,混合均勻。
選取450g的丙烯酸酯化聚丙烯酸酯和芳香族環(huán)氧樹脂單體混合物,混合比例為1:1,選取14g的聚苯乙烯分散劑,將固體粉末與分散劑逐漸加到丙烯酸酯化聚丙烯酸酯和芳香族環(huán)氧樹脂混合物中,均勻混合。在進(jìn)行漿料混合的過程中,需要進(jìn)行加熱,加熱的溫度為50℃。在暗室中,加入6g的二烷基苯甲酰甲基硫鎓鹽光引發(fā)劑。在整個漿料混合過程,不斷進(jìn)行攪拌,直至漿料混合均勻。為了消除漿料在混合過程中由于攪拌而產(chǎn)生的氣泡,加入9g的磷酸三丁酯消泡劑,同時加入8g的甲乙酮及環(huán)己酮稀釋劑,混合比例1:1,減小漿料粘度。
2.生坯制備
將漿料加到光固化設(shè)備中,利用可控的紫外線光束,波長為250nm,采用點(diǎn)曝光的方式,調(diào)整參數(shù),光固化層厚控制在60μm,根據(jù)3d打印模型,逐層固化,制成tial合金零件坯體。
3.后處理
將零件坯體室溫放入燒結(jié)爐中,脫脂溫度為400℃,以10℃/min的速度升溫到100℃,以4℃/min升溫到200℃,以2℃/min升溫到300℃,保溫1h,以0.5℃/min升溫到400℃,進(jìn)行脫脂,保溫時間為2h。
在1300℃、50mpa、保溫時間為1h的條件下,進(jìn)行熱等靜壓,獲得高致密tial合金零件。升溫采用階梯式升溫方式,以8℃/min升溫到600℃,以10℃/min升溫到800℃,保溫0.5h,以5℃/min升溫到900℃/min,保溫1h,以2.5℃/min升溫到1200℃,保溫1h,以0.5℃/min升溫到1350℃,壓力為50mpa,保溫1h。
實(shí)施例6
一種tial合金的成形方法,具體包括以下步驟:
1.原材料制備
選取tial合金(ti-46.2al-3nb-2cr-0.2w-0.2b-0.2c,at%)粉末750g,粉末粒度位于1μm~3μm,d50=1.5μm。選取8g的己烯基雙硬脂酰胺分散劑,將合金粉末與己烯基雙硬脂酰胺均分為三份,取其一份放入球磨機(jī)中,進(jìn)行球磨,時間為4h,將剩余粉末依次加入,混合均勻。
選取250g的脂環(huán)族環(huán)氧樹脂單體,選取15g的己烯基雙硬脂酰胺分散劑,將固體粉末與分散劑逐漸加到脂環(huán)族環(huán)氧樹脂中,均勻混合。在進(jìn)行漿料混合的過程中,需要進(jìn)行加熱,加熱的溫度為50℃。在暗室中,加入5g的4-甲基二苯甲酮光引發(fā)劑。在整個漿料混合過程,加入8g的甲苯稀釋劑,不斷進(jìn)行攪拌,直至漿料混合均勻。為了消除漿料在混合過程中由于攪拌而產(chǎn)生的氣泡,加入9g的聚二甲基硅油消泡劑。
2.生坯制備
將漿料加到光固化設(shè)備中,利用可控的紫外線光束,波長為245nm,采用面曝光的方式,調(diào)整參數(shù),光固化層厚控制在40μm,根據(jù)3d打印模型,逐層固化,制成tial合金零件坯體。
3.后處理
將零件坯體室溫放入燒結(jié)爐中,脫脂溫度為350℃,以10℃/min的速度升溫到100℃,以4℃/min升溫到200℃,以2℃/min升溫到300℃,保溫1h,以0.5℃/min升溫到350℃,進(jìn)行脫脂,保溫時間為3h。
在1250℃、70mpa、保溫時間為1.5h的條件下,進(jìn)行熱等靜壓,獲得高致密tial合金零件。升溫采用階梯式升溫方式,以8℃/min升溫到600℃,以10℃/min升溫到800℃,保溫0.5h,以5℃/min升溫到900℃/min,保溫1h,以2.5℃/min升溫到1150℃,保溫1h,以0.5℃/min升溫到1250℃,壓力為70mpa,保溫1.5h。