CN115026304A - 铜-银异种金属蓝光激光增材制造功能梯度材料的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种铜‑银异种金属蓝光激光增材制造功能梯度材料的方法。方法为在激光增材制造的过程中，在铜材上使用蓝光波段激光束对含银粉末材料进行处理，沉积形成银层；所述蓝光波段激光束的功率范围为500‑2000W。本发明通过激光增材制造实现冶金结合+精确控制沉积层成分和厚度+多层沉积复合的技术优势，使其成为制造成分自由设计+冶金结合+沉积层厚度精准可控的功能梯度材料的优异方案，蓝光激光增材制造能大幅提高铜和银此类高反射率、高导热率金属材料对激光吸收率，减少增材过程中激光功率损失，避免质量缺陷，实现铜和银的冶金结合和高质量增材制造。
Description
技术领域
本发明涉及激光增材制造技术领域，尤其涉及铜-银异种金属蓝光激光增材制造功能梯度材料的方法。
背景技术
功能梯度材料由于其组织成分和性能有着梯度性能结合优势，可以将具有不同性能的材料按一定组成方式结合到一起形成复合零件，实现零件性能多样性、功能一体化、轻量化、节约贵重原材料等优势；
铜及铜合金与银及银基合金具备优良的导电性、导热性，银及银基合金电性能方面更优异，但作为贵金属，其使用成本较高，通常是一起用于电子电气等领域的接头触点、通流触面等，而现有的铜-银复合制造方式局限于喷涂、电镀，所制备的功能梯度材料中铜和银不仅有着制备层厚度上不去的问题，也难以克服异种金属材料梯度区的结合问题，为非冶金结合，而是介于冶金结合与机械咬合之间，存在结合强度低等问题，在经长期使用后，所制备的铜-银复合零件会出现脱离，受损现象。
发明内容
本发明的目的在于，针对现有技术的上述不足，提出一种一种异种金属材料的蓝光激光增材制造功能梯度材料的方法，通过激光增材制造实现冶金结合+精确控制沉积层成分和厚度+多层沉积复合的技术优势，使其成为制造成分自由设计+冶金结合+沉积层厚度精准可控的功能梯度材料的优异方案。而对于铜和银此类高反射率、高导热率金属材料对红外波段激光吸收率低，易导致低吸收率高能量密度激光增材制造情况下的热输入累积、气孔、夹杂等质量问题影响功能梯度材料的成型和性能，可以采用短波长蓝光波段激光光源，相对于红外波段激光能大幅提高铜和银材料对激光吸收率，减少增材过程中激光功率损失，避免质量缺陷。
本发明的一种铜-银异种金属蓝光激光增材制造功能梯度材料的方法，在激光增材制造的过程中，在铜材上使用蓝光波段激光束对含银粉末材料进行处理，沉积形成银层；所述蓝光波段激光束的功率范围为500-2000W。
进一步的，具体过程如下：
S1:在激光增材制造前，对铜材表面进行打磨和清洗，以去除氧化膜和污渍，保证铜材表面选定增材区域充分洁净；
S2:根据功能梯度材料的要求，设计好各沉积层的成分，进行激光增材时可以在铜材上单独沉积银层，或铜材上沉积银层后再继续沉积形成铜或铜合金层的复合层，或铜-银的多层叠加或多层交替叠加；
S3:采用蓝光波段激光束在铜材选定区域对银粉末材料进行激光增材处理，并通过增材工艺参数的调整精确控制形成沉积层的厚度；
S3:对增材制造的铜-银功能梯度材料的零件根据要求进行打磨或喷砂或热处理后处理。
进一步的，所述蓝光波段的激光束波长范围在450±20nm，光束质量为平顶光，呈均匀热源分布。
进一步的，所述蓝光波段激光束的扫描速度为0.5～2m/min。
进一步的，所述蓝光波段激光束形成的聚焦光斑包括但不局限于圆形光斑和方形光斑；所述蓝光波段激光束形成的圆形聚焦光斑的直径为0.5-2mm；所述蓝光波段激光束形成的方形聚焦光斑边长为0.4-2mm。
进一步的，所述含银粉末材料包括但不局限于纯银粉末材料或银铜合金粉末材料；所述含银粉末材料的粒径为50-150μm，经球形造粒处理。
进一步的，所述铜材为紫铜或铜合金，在激光增材前，打磨和清洗所述铜材表面，以去除氧化膜和污渍。
进一步的，所述蓝光激光增材制造是在惰性气体保护下进行；惰性气体保护方式为局部送气保护激光增材时的熔池，或用氛围仓充惰性气体整体保护的方式；所述惰性气体包括氩气、氦气或氮气的任一种。
进一步的，采用的送粉方式为激光增材时同步用惰性气体载粉输送至熔池内，或铺粉方式进行预置，再对所铺粉末进行激光增材制造。
进一步的，还包括在铜材上沉积银层后再继续沉积形成铜或铜合金层的过渡区，或再继续在铜或铜合金层的过渡区沉积银层，形成铜-银的多层叠加或多层交替叠加的结构方式。
本发明相比现有技术方案的有益效果是：
1、蓝光激光增材制造能大幅提高铜和银此类高反射率、高导热率金属材料对激光吸收率，减少增材过程中激光功率损失，避免质量缺陷，实现铜和银的冶金结合和高质量增材制造。
2、蓝光激光增材制造可以设计增材粉末材料的成分比例精确控制沉积层的成分，形成功能梯度。
3、蓝光激光增材制造可以通过工艺参数精确调整沉积层的厚度。
4、蓝光激光增材制造可以根据不同功能梯度的需求，能设计形成铜或银的单层沉积层，也能设计形成铜-银的多层叠加或多层交替叠加结构方式的多层沉积层。
附图说明
图1是本发明中采用光粉同步的蓝光激光增材制造方法的示意图；
图2是本发明中采用铺粉预置的蓝光激光增材制造方法的示意图；
图中：1、蓝光波段激光束；2、同轴输送装置(输送惰性气体及所载粉末材料)；3、同轴输送的增材粉末材料；4、激光束辐照形成的光斑状熔池；5、铺粉预置的增材粉末材料。
具体实施方式
以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。
实施例1
图1是本发明中采用光粉同步的蓝光激光增材制造方法的示意图；通过惰性气体载粉末材料同轴输送到蓝光波段激光束辐照铜材形成的熔池内(持续载粉末材料输送的惰性气体可覆盖熔池形成局部保护气氛)，按设计的运动轨迹路径和扫描速度可在开放环境下实现增材制造。
结合图1所示，本实施例包括以下步骤：
步骤一：在激光增材制造前，对铜材表面进行打磨和清洗，以去除氧化膜和污渍，保证铜材表面选定增材区域充分洁净。
可选的，所述铜材可以是紫铜，也可以是铜合金。
步骤二：根据功能梯度材料的要求，设计好各沉积层的成分，并选定银和铜粉末材料类型，对粉末材料在真空加热炉中烘干，在100-120℃加热温度下烘干保温60-180min。
可选的，所述银粉末材料包括但不局限于纯银粉末材料或银铜合金粉末材料，也可以是银基多元合金粉末材料，粉末粒径为50-150μm，经球形造粒处理，流动性好。
可选的，所述铜粉末材料可以是紫铜，也可以是铜合金粉末材料，粉末粒径为50-150μm，经球形造粒处理，流动性好。
步骤三：通过惰性气体载粉末材料同轴输送到蓝光波段激光束辐照铜材形成的熔池内，同时激光束和惰性气体及所载送粉末材料一同按设计的运动轨迹路径和扫描速度在开放环境下进行激光增材处理，可通过增材工艺参数的调整精确控制形成沉积层的厚度。
可选的，所述惰性气体为氩气、氦气或氮气的任一种。
可选的，蓝光波段激光束的光束质量可以是呈均匀热源分布的平顶光，也可以是呈中心热源分布的高斯光。
可选的，蓝光波段激光束的功率在500-2000W范围内调节。
可选的，蓝光波段激光束形成的圆形聚焦光斑的直径为0.5-2mm。
可选的，蓝光波段激光束形成的方形聚焦光斑边长为0.4-2mm。
可选的，蓝光波段激光束的扫描速度为0.5～2m/min。
可选的，进行激光增材时可以在铜材上单独持续沉积银层；也可以在铜材上沉积银层后再继续沉积形成铜或铜合金层的复合层；不仅是激光增材制造铜或银的单层，也能是铜-银的多层叠加或多层交替叠加的结构方式。
步骤四：对增材制造的铜-银功能梯度材料的零件根据要求进行打磨或喷砂或热处理等后处理。
实施例2
图2是本发明中采用铺粉预置的蓝光激光增材制造方法的示意图；通过氛围仓充惰性气体形成整体保护气氛，在氛围仓内将粉末材料铺粉预置于铜材表面，由蓝光波段激光束辐照铜材和粉末材料形成熔池，充分熔化、烧结形成沉积层，同时根据设计的轨迹路径在氛围仓内实现增材制造。
结合图2所示，本实施例包括以下步骤：
步骤一：在激光增材制造前，对铜材表面进行打磨和清洗，以去除氧化膜和污渍，保证铜材表面全部增材区域充分洁净。
可选的，所述铜材可以是紫铜，也可以是铜合金。
步骤二：根据功能梯度材料的要求，设计好各沉积层的成分，并选定银和铜粉末材料类型，对粉末材料在真空加热炉中烘干，在100-120℃加热温度下烘干保温60-180min。
可选的，所述银粉末材料包括但不局限于纯银粉末材料或银铜合金粉末材料，也可以是银基多元合金粉末材料，粉末粒径为50-150μm，经球形造粒处理，流动性好。
可选的，所述铜粉末材料可以是紫铜，也可以是铜合金粉末材料，粉末粒径为50-150μm，经球形造粒处理，流动性好。
步骤三：铜材置于氛围仓内，所述激光增材制造处理均在氛围仓内进行，对氛围仓内充惰性气体形成整体保护气氛后，将粉末材料通过铺粉的方式预置于铜材表面形成均匀的粉末薄层，由蓝光波段激光束辐照铜材和粉末材料形成熔池，充分熔化、烧结形成沉积层，同时根据设计的轨迹路径在氛围仓内实现激光增材制造，并可通过增材工艺参数的调整精确控制形成的沉积层厚度。
可选的，所述惰性气体为氩气、氦气或氮气的任一种。
可选的，蓝光波段激光束的光束质量可以是呈均匀热源分布的平顶光，也可以是呈中心热源分布的高斯光。
可选的，蓝光波段激光束的功率在500-2000W范围内调节。
可选的，蓝光波段激光束形成的圆形聚焦光斑的直径为0.5-2mm。
可选的，蓝光波段激光束形成的方形聚焦光斑边长为0.4-2mm。
可选的，蓝光波段激光束的扫描速度为0.5～2m/min。
可选的，进行激光增材时可以在铜材上单独持续沉积银层；也可以在铜材上沉积银层后再继续沉积形成铜或铜合金层的复合层；不仅是激光增材制造铜或银的单层，也能是铜-银的多层叠加或多层交替叠加的结构方式。
步骤四：对增材制造的铜-银功能梯度材料的零件根据要求进行打磨或喷砂或热处理等后处理。
以上未涉及之处，适用于现有技术。
虽然已经通过示例对本发明的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上示例仅是为了进行说明，而不是为了限制本发明的范围，本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例来做出各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的方向或者超越所附权利要求书所定义的范围。本领域的技术人员应该理解，凡是依据本发明的技术实质对以上实施方式所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种铜-银异种金属蓝光激光增材制造功能梯度材料的方法，其特征在于，在激光增材制造的过程中，在铜材上使用蓝光波段激光束对含银粉末材料进行处理，沉积形成银层；所述蓝光波段激光束的功率范围为500-2000W。
2.一种铜-银异种金属蓝光激光增材制造功能梯度材料的方法，其特征在于，具体过程如下：
S1:在激光增材制造前，对铜材表面进行打磨和清洗，以去除氧化膜和污渍，保证铜材表面选定增材区域充分洁净；
S2:根据功能梯度材料的要求，设计好各沉积层的成分，进行激光增材时可以在铜材上单独沉积银层，或铜材上沉积银层后再继续沉积形成铜或铜合金层的复合层，或铜-银的多层叠加或多层交替叠加；
S3:采用蓝光波段激光束在铜材选定区域对银粉末材料进行激光增材处理，并通过增材工艺参数的调整精确控制形成沉积层的厚度；
S3:对增材制造的铜-银功能梯度材料的零件根据要求进行打磨或喷砂或热处理后处理。
3.根据权利要求1所述的一种铜-银异种金属蓝光激光增材制造功能梯度材料的方法，其特征在于，所述蓝光波段的激光束波长范围在450±20nm，光束质量为平顶光，呈均匀热源分布，或呈中心热源分布的高斯光。
4.根据权利要求1所述的一种铜-银异种金属蓝光激光增材制造功能梯度材料的方法，其特征在于，所述蓝光波段激光束的扫描速度为0.5～2m/min。
5.根据权利要求1所述的一种铜-银异种金属蓝光激光增材制造功能梯度材料的方法，其特征在于，所述蓝光波段激光束形成的聚焦光斑包括但不局限于圆形光斑和方形光斑；所述蓝光波段激光束形成的圆形聚焦光斑的直径为0.5-2mm；所述蓝光波段激光束形成的方形聚焦光斑边长为0.4-2mm。
6.根据权利要求1所述的一种铜-银异种金属蓝光激光增材制造功能梯度材料的方法，其特征在于，所述含银粉末材料包括但不局限于纯银粉末材料或银铜合金粉末材料；所述含银粉末材料的粒径为50-150μm，经球形造粒处理。
7.根据权利要求1所述的一种铜-银异种金属蓝光激光增材制造功能梯度材料的方法，其特征在于，所述铜材为紫铜或铜合金，在激光增材前，打磨和清洗所述铜材表面，以去除氧化膜和污渍。
8.根据权利要求1所述的一种铜-银异种金属蓝光激光增材制造功能梯度材料的方法，其特征在于，所述蓝光激光增材制造是在惰性气体保护下进行；惰性气体保护方式为局部送气保护激光增材时的熔池，或用氛围仓充惰性气体整体保护的方式；所述惰性气体包括氩气、氦气或氮气的任一种。
9.根据权利要求1所述的一种铜-银异种金属蓝光激光增材制造功能梯度材料的方法，其特征在于，采用的送粉方式为激光增材时同步用惰性气体载粉输送至熔池内，或铺粉方式进行预置，再对所铺粉末进行激光增材制造。
10.根据权利要求1-9任一项所述的一种铜-银异种金属蓝光激光增材制造功能梯度材料的方法，其特征在于，还包括在铜材上沉积银层后再继续沉积形成铜或铜合金层的过渡区，或再继续在铜或铜合金层的过渡区沉积银层，形成铜-银的多层叠加或多层交替叠加的结构方式。
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Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115679313A (zh) * | 2022-10-14 | 2023-02-03 | 常州问天机电科技有限公司 | 一种具有银合金导电层的导电铜环的激光熔覆制备工艺 |
| CN115815631A (zh) * | 2023-01-07 | 2023-03-21 | 福州大学 | 复合结构金属构件选区激光熔化增材制造装置及工作方法 |
| CN116397226A (zh) * | 2023-03-31 | 2023-07-07 | 中国长江电力股份有限公司 | 一种在铜基材上蓝光激光熔覆加工制备银层的装置及工艺 |
| CN117551998A (zh) * | 2023-12-27 | 2024-02-13 | 广东省科学院新材料研究所 | 一种蓝光激光熔覆增材制造用铜基高熵合金粉末及其应用 |
| CN117548690A (zh) * | 2024-01-10 | 2024-02-13 | 江苏大学 | 一种熔点相差较大的异种材料的交替激光沉积制造方法 |
| WO2024198241A1 (zh) * | 2023-03-31 | 2024-10-03 | 中国长江电力股份有限公司 | 铜基材上激光熔覆银层的方法及其在水电机组大电流铜母线修复中的应用 |
Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20180236605A1 (en) * | 2017-01-31 | 2018-08-23 | Nuburu Inc. | Methods and Systems for Welding Copper Using Blue Laser |
| US20190110357A1 (en) * | 2017-10-06 | 2019-04-11 | At&S Austria Technologie & Systemtechnik Aktiengesellschaft | Metal Body Formed on a Component Carrier by Additive Manufacturing |
| CN109881191A (zh) * | 2019-03-29 | 2019-06-14 | 上海交通大学 | 一种用于电接触材料银铜扩散涂层的制备方法 |
| CN112423919A (zh) * | 2018-07-19 | 2021-02-26 | 贺利氏添加剂生产有限公司 | 高反射性金属粉末在增材制造中的用途 |
| CN113172235A (zh) * | 2021-04-02 | 2021-07-27 | 西安交通大学 | 基于多材料金属同步3d打印技术的电触头制备方法 |
| CN113226628A (zh) * | 2018-08-24 | 2021-08-06 | 努布鲁有限公司 | 蓝色激光金属增材制造系统 |
| CN113305303A (zh) * | 2021-06-01 | 2021-08-27 | 北京凯普林光电科技股份有限公司 | 蓝光3d打印机以及系统 |
| CN114012111A (zh) * | 2021-11-25 | 2022-02-08 | 华南理工大学 | 一种蓝光红外双波长同轴复合激光增材制造装置与方法 |
| CN114131049A (zh) * | 2021-12-21 | 2022-03-04 | 宜宾上交大新材料研究中心 | 一种铜及铜合金的增材制造方法 |
-
2022
- 2022-05-18 CN CN202210539772.7A patent/CN115026304A/zh active Pending
Patent Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20180236605A1 (en) * | 2017-01-31 | 2018-08-23 | Nuburu Inc. | Methods and Systems for Welding Copper Using Blue Laser |
| US20190110357A1 (en) * | 2017-10-06 | 2019-04-11 | At&S Austria Technologie & Systemtechnik Aktiengesellschaft | Metal Body Formed on a Component Carrier by Additive Manufacturing |
| CN112423919A (zh) * | 2018-07-19 | 2021-02-26 | 贺利氏添加剂生产有限公司 | 高反射性金属粉末在增材制造中的用途 |
| CN113226628A (zh) * | 2018-08-24 | 2021-08-06 | 努布鲁有限公司 | 蓝色激光金属增材制造系统 |
| CN109881191A (zh) * | 2019-03-29 | 2019-06-14 | 上海交通大学 | 一种用于电接触材料银铜扩散涂层的制备方法 |
| CN113172235A (zh) * | 2021-04-02 | 2021-07-27 | 西安交通大学 | 基于多材料金属同步3d打印技术的电触头制备方法 |
| CN113305303A (zh) * | 2021-06-01 | 2021-08-27 | 北京凯普林光电科技股份有限公司 | 蓝光3d打印机以及系统 |
| CN114012111A (zh) * | 2021-11-25 | 2022-02-08 | 华南理工大学 | 一种蓝光红外双波长同轴复合激光增材制造装置与方法 |
| CN114131049A (zh) * | 2021-12-21 | 2022-03-04 | 宜宾上交大新材料研究中心 | 一种铜及铜合金的增材制造方法 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| 陈国清等: "《选择性激光熔化3D打印技术》", vol. 1, 西安电子科技大学出版社, pages: 405 - 406 * |
| 顾瑞楠等: "金、银、铜等典型高反射率材料的激光增材制造", 《中国科学：物理学 力学 天文学》, vol. 50, no. 3, pages 44 - 57 * |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115679313A (zh) * | 2022-10-14 | 2023-02-03 | 常州问天机电科技有限公司 | 一种具有银合金导电层的导电铜环的激光熔覆制备工艺 |
| CN115815631A (zh) * | 2023-01-07 | 2023-03-21 | 福州大学 | 复合结构金属构件选区激光熔化增材制造装置及工作方法 |
| CN116397226A (zh) * | 2023-03-31 | 2023-07-07 | 中国长江电力股份有限公司 | 一种在铜基材上蓝光激光熔覆加工制备银层的装置及工艺 |
| WO2024198241A1 (zh) * | 2023-03-31 | 2024-10-03 | 中国长江电力股份有限公司 | 铜基材上激光熔覆银层的方法及其在水电机组大电流铜母线修复中的应用 |
| CN117551998A (zh) * | 2023-12-27 | 2024-02-13 | 广东省科学院新材料研究所 | 一种蓝光激光熔覆增材制造用铜基高熵合金粉末及其应用 |
| CN117548690A (zh) * | 2024-01-10 | 2024-02-13 | 江苏大学 | 一种熔点相差较大的异种材料的交替激光沉积制造方法 |
| CN117548690B (zh) * | 2024-01-10 | 2024-05-14 | 江苏大学 | 一种熔点相差较大的异种材料的交替激光沉积制造方法 |
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