一种DLP成形形状记忆合金制件的4D打印方法

摘要：

本发明属于金属材料成形领域，公开了一种DLP成形形状记忆合金制件的4D打印方法。主要包括以下步骤：(1)将光固化树脂单体、光引发剂、添加剂混合均匀，获得溶剂；(2)将形状记忆合金粉末加入溶剂中混合均匀，获得浆料；(3)导入设计好的模型，将浆料4D打印，获得素坯；(4)将素坯清洗、固化，获得固化素坯；(5)将固化素坯热处理，得到记忆合金制件。本发明创新型的将数字化光处理技术应用在了形状记忆合金制件的4D打印上，缺陷少、致密度高、成型速度快，且精度及表面质量高，孔径可达100‑900微米。

专利类型：发明专利

申请/专利号：CN202010851538.9

申请日期：2020-08-21

公开/公告号：CN112222398A

公开/公告日：2021-01-15

主分类号：B22F1/00(2006.01)

申请/专利权人:华中科技大学

发明/设计人:闫春泽;苏瑾;化帅斌;程立金;朱皓;杨潇;吴甲民

主申请人地址:430074 湖北省武汉市洪山区珞喻路1037号

专利代理机构:华中科技大学专利中心

代理人:陈灿%李智

国别省市代码:湖北;42

权利要求：

1.一种DLP成形形状记忆合金制件的4D打印方法，其特征在于，包括以下步骤： (1)将光固化树脂单体、光引发剂、添加剂混合均匀，获得溶剂； (2)将形状记忆合金粉末加入溶剂中混合均匀，获得浆料； (3)导入设计好的模型，将浆料4D打印，获得素坯； (4)将素坯清洗、固化，获得固化素坯； (5)将固化素坯热处理，得到记忆合金制件。 2.根据权利要求1所述的4D打印方法。其特征在于，所述步骤(3)中4D打印的激光参数为：基层曝光光强为50-100J/cm2，实体曝光光强为10-45J/cm2，层间厚度为0.02mm至0.06mm。 3.根据权利要求2所述的4D打印方法。其特征在于，光引发剂含量为树脂总质量的4-6％时，激光曝光光强为15-30J/cm2。 4.根据权利要求2或3所述的4D打印方法，其特征在于，所述步骤(3)中的模型包括正四面体、正十二面体、梯度极小曲面结构、负泊松比结构中的一种。 5.根据权利要求4所述的4D打印方法，其特征在于，所述步骤(2)中浆料的固相含量为70-90.5wt％，形状记忆合金粉末加入溶剂后通过真空脱泡搅拌机进行混合。 6.根据权利要求4所述的4D打印方法，其特征在于，所述步骤(5)中热处理为将固化素坯在真空气氛炉里进行脱脂和烧结，真空气氛炉的真空度为1*10-5-5*10-5pa，所述真空气氛炉中通入了惰性气体或还原性气体。 7.根据权利要求1所述的4D打印方法，其特征在于，所述光固化树脂单体为1,6-己二醇二丙烯酸酯(HDDA)、二缩三丙二醇二丙烯酸酯(TPGDA)、聚乙二醇400二丙烯酸酯(PEG400DA)、新戊二醇二丙烯酸酯(NPGDA)、乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(EO-TMPTA)中的一种或多种的混合。 8.根据权利要求1所述的4D打印方法，其特征在于，所述光引发剂吸收波长为200-400nm，所述光引发剂为双2,6-二氟-3-吡咯苯基二茂钛、2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦、2-甲基-1-”4-(甲基硫代)苯基”-2-(4-吗啉基)-1-丙酮、1-羟基环己基苯基甲酮中的一种或多种。 9.根据权利要求1所述的4D打印方法，其特征在于，所述添加剂包括增稠剂、离型剂中的一种或多种，所述增稠剂为油性聚氨酯用增稠剂。 10.根据权利要求1所述的4D打印方法，其特征在于，所述形状记忆合金粉末为钛镍基合金粉末、铜镍系合金粉末、铜铝基合金粉末、铁基合金粉末中的一种或多种混合，最大粒径不超过50微米。