本發(fā)明屬于成形加工技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種金屬材料網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)零件的加工方法，尤其涉及一種金屬材料網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)零件的鐳射加工方法。

背景技術(shù)：

金屬材料網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)零件在諸多領(lǐng)域中都具有廣泛的應(yīng)用。但是，由于網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的網(wǎng)孔孔徑較小、加工精度要求較高，現(xiàn)有技術(shù)中并不具有較好的加工方法。

現(xiàn)有技術(shù)中提供了一種金屬注射成形與精雕加工相結(jié)合的金屬材料網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)零件加工技術(shù)。其采用注射成形技術(shù)將非網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)零件加工出來，然后直接非網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)零件燒結(jié)成形。接著，對燒結(jié)成形后的非網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)零件進(jìn)行精雕加工出網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。

但是，現(xiàn)有的這種采用注射成形與精雕加工相結(jié)合的方法加工出來的金屬材料網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)零件，當(dāng)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的網(wǎng)孔的孔徑小于0.4mm的時候，對精雕加工所采用的刀具要求較高，并且在加工細(xì)小孔徑的網(wǎng)孔時也很容易斷刀，甚至還會影響最終網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的網(wǎng)孔的孔徑尺寸精度。因此，其并不能滿足網(wǎng)孔的孔徑較小的金屬材料網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)零件的加工。

鑒于現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷，迫切需要一種新型的金屬材料網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)零件的加工方法。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺點(diǎn)，提供一種金屬材料網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)零件的鐳射加工方法，其采用了鐳射加工技術(shù)，解決了精雕加工中出現(xiàn)的斷刀、尺寸精度小的問題，而且通過鐳射加工可加工出極細(xì)孔徑的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

一種金屬材料網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)零件的鐳射加工方法，其特征在于，包括以下步驟：

1）、選定金屬材料粉末和粘結(jié)劑；

2）、利用所選定的金屬材料粉末和粘結(jié)劑制備喂料；

3）、利用所述喂料注射成形金屬材料生坯；

4）、在注射成形后的金屬材料生坯上利用鐳射光束鐳射加工出網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的網(wǎng)孔，形成金屬材料網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)零件的生坯；

5）、對所述金屬材料網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)零件的生坯進(jìn)行脫脂燒結(jié)成形，制得所述金屬材料網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)零件。

進(jìn)一步地，其中，所述步驟1）中，選定的金屬材料粉末為316l不銹鋼粉末且其粒徑為10-20微米。

更進(jìn)一步地，其中，所述步驟1）中，選定的粘結(jié)劑為塑基粘結(jié)劑。

再進(jìn)一步地，其中，所述塑基粘結(jié)劑為pom、pe、eva、sa和pw的混合物，其中，各成份的質(zhì)量百分比為：pom75%-89%；pe4%-10%；pw3%-10%p；sa2%-8%；eva1%-10%。

此外，在本發(fā)明中，其中，所述步驟2）具體為將所述金屬材料粉末與所述粘結(jié)劑放在密煉機(jī)中在190℃下混煉2小時制備出所述喂料。

進(jìn)一步地，其中，在制備喂料時，所述金屬材料粉末占喂料總重量的60-80%，所述粘結(jié)劑占喂料總重量的20-40%。

更進(jìn)一步地，其中，所述步驟3）中，注射成形時的注射溫度為190℃，模溫為120℃，注射壓力為80mpa，注射速度為60cm³/s，保壓時間為1s，保壓壓力為30mpa。

再進(jìn)一步地，其中，所述步驟5）中，所述脫脂具體為在120℃的脫脂溫度下催化脫脂6小時。

再更進(jìn)一步地，，其中，所述步驟5）中，所述燒結(jié)的具體工藝過程為：以4℃/min的升溫速度將燒結(jié)爐的溫度升溫到600℃并保溫90min后，以5.55℃/min的升溫速度將燒結(jié)爐的溫度升溫到1100℃并保溫90min后，再以3.5℃/min的升溫速度將燒結(jié)爐的溫度升溫到1380℃并保溫120min，最后將燒結(jié)爐的溫度降至1000℃后關(guān)掉燒結(jié)爐電源，讓所述金屬材料網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)零件在燒結(jié)爐里自冷至室溫溫度并將其取出。

另外，本發(fā)明還提供一種金屬材料網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)零件，其特征在于，其采用上述方法加工而成，且其網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的網(wǎng)孔的孔徑小于0.4mm。

與現(xiàn)有的加工方法相比，本發(fā)明的金屬材料網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)零件的鐳射加工方法具有如下有益技術(shù)效果：

1、其采用了鐳射加工技術(shù)，解決了精雕加工中出現(xiàn)的斷刀、尺寸精度小的問題；

2、通過鐳射加工，可以加工出極細(xì)孔徑，孔徑小于0.4mm，例如孔徑為0.3mm的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。

3、其在鐳射加工之后再進(jìn)行脫脂燒結(jié)，便于網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)中網(wǎng)孔的加工成形。

4、其通過采用合適的脫脂工藝和燒結(jié)工藝，能夠確保成品金屬材料網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)在結(jié)構(gòu)和性能等方面滿足要求。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的金屬材料網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)零件的鐳射加工方法的流程圖。

圖2為采用本發(fā)明的鐳射加工方法加工出來的金屬材料網(wǎng)孔結(jié)構(gòu)的示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)一步說明，實(shí)施例的內(nèi)容不作為對本發(fā)明的保護(hù)范圍的限制。

本發(fā)明涉及一種金屬材料網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)零件的鐳射加工方法，其通過金屬注射成形技術(shù)和鐳射加工技術(shù)相結(jié)合來制造金屬材料網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)零件。

如圖1所示，本發(fā)明的金屬材料網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)零件的鐳射加工方法包括以下步驟：

首先，選定金屬材料粉末和粘結(jié)劑。

要通過金屬注射成形技術(shù)制備出金屬材料網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)零件，必須選出合適的原材料來制備喂料。在本發(fā)明中，選定的金屬材料粉末為316l不銹鋼粉末且其粒徑為10-20微米。選定的粘結(jié)劑為塑基粘結(jié)劑。優(yōu)選地，所述塑基粘結(jié)劑為pom、pe、eva、sa和pw的混合物。并且，其中，各成份的質(zhì)量百分比為：pom75%-89%；pe4%-10%；pw3%-10%p；sa2%-8%；eva1%-10%。選擇這種金屬材料粉末和粘結(jié)劑，能夠確保喂料具有良好的流動性、穩(wěn)定性和熔融指數(shù)，從而確保金屬材料網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)零件的性能。

其次，利用所選定的金屬材料粉末和粘結(jié)劑制備喂料。

在本發(fā)明中，喂料具體為將所述金屬材料粉末與所述粘結(jié)劑放在密煉機(jī)中在190℃下混煉2小時制備出所述喂料。并且，在制備喂料時，所述金屬材料粉末占喂料總重量的60-80%，所述粘結(jié)劑占喂料總重量的20-40%。采用這種制備方法和這種配比的喂料能保證制備的金屬材料網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)零件具有良好的機(jī)械性能且便于進(jìn)行鐳射加工。

當(dāng)然，在制備好喂料之后，可以對喂料性能進(jìn)行檢測。所述喂料性能檢測包括喂料流動性檢測和喂料熔融指數(shù)檢測。在具體檢測時，可以制備喂料性能檢測件，通過喂料性能檢測件進(jìn)行喂料的綜合性能檢測。該部分內(nèi)容不是本發(fā)明的重點(diǎn)所在，故不在此詳細(xì)描述。

再次，通過喂料性能檢測，如果檢測出喂料的流動性、穩(wěn)定性、熔融指數(shù)等都符合要求，那么，可以利用所述喂料注射成形金屬材料生坯。

在本發(fā)明中，優(yōu)選地，在注射成形時，注射溫度為190℃，模溫為120℃，注射壓力為80mpa，注射速度為60cm³/s，保壓時間為1s，保壓壓力為30mpa。通過這種注射成形方法，可以制備出滿足要求的金屬材料生坯，其使得其易于進(jìn)行鐳射加工。

接著，在注射成形后的金屬材料生坯上利用鐳射光束鐳射加工出網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，形成金屬材料網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)零件的生坯。

由于鐳射光束具有高亮度、高方向性、高單色性和高相干性四大特點(diǎn)，因此就給鐳射加工帶來一些其它加工方法所不具備的特性。同時，由于它是無接觸加工，對材料無直接沖擊，因此無機(jī)械變形；鐳射加工過程中無“刀具”磨損，無“切削力”作用于材料；鐳射加工過程中，鐳射光束能量密度高，加工速度快，并且是局部加工，對非鐳射照射部位沒有或影響極小。因此，在本發(fā)明中，通過采用鐳射加工，解決了精雕加工中出現(xiàn)的斷刀、尺寸精度小的問題。同時，通過鐳射加工，可以加工出極細(xì)孔徑，孔徑小于0.4mm，例如孔徑為0.3mm的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。而且，由于是對金屬材料生坯進(jìn)行鐳射加工，因此，便于網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)中網(wǎng)孔的鐳射加工成形。

最后，對所述金屬材料網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)零件的生坯進(jìn)行脫脂燒結(jié)成形，制得所述金屬材料網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)零件。

在本發(fā)明中，優(yōu)選地，所述脫脂具體為在120℃的脫脂溫度下催化脫脂6小時。采用這種脫脂方法，能夠去除掉注射成形時所使用的粘結(jié)劑，確保零件的性能。

更優(yōu)選地，所述燒結(jié)的具體工藝過程為：以4℃/min的升溫速度將燒結(jié)爐的溫度升溫到600℃并保溫90min后，以5.55℃/min的升溫速度將燒結(jié)爐的溫度升溫到1100℃并保溫90min后，再以3.5℃/min的升溫速度將燒結(jié)爐的溫度升溫到1380℃并保溫120min，最后將燒結(jié)爐的溫度降至1000℃后關(guān)掉燒結(jié)爐電源，讓所述金屬材料網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)零件在燒結(jié)爐里自冷至室溫溫度并將其取出。這種燒結(jié)工藝能夠確保所述金屬材料網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)零件中沒有砂眼、分布不均等問題。

與現(xiàn)有技術(shù)中采用金屬注射成形與精雕加工相結(jié)合的方法相比，本發(fā)明的金屬材料網(wǎng)孔結(jié)構(gòu)零件的鐳射加工方法能夠加工網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的網(wǎng)孔的孔徑小于0.4mm的金屬材料網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)零件，例如圖2中所示的網(wǎng)孔的孔徑為0.3mm的金屬材料網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)零件。在圖2中，所述金屬材料網(wǎng)孔結(jié)構(gòu)零件的長度為25mm、寬度為20mm、網(wǎng)孔的孔徑為0.3mm、孔間距為0.5mm。且其解決了精雕加工中出現(xiàn)的斷刀、尺寸精度小的問題。

本發(fā)明的上述實(shí)施例僅僅是為清楚地說明本發(fā)明所作的舉例，而并非是對本發(fā)明的實(shí)施方式的限定。對于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在上述說明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或變動。這里無法對所有的實(shí)施方式予以窮舉。凡是屬于本發(fā)明的技術(shù)方案所引伸出的顯而易見的變化或變動仍處于本發(fā)明的保護(hù)范圍之列。