[发明专利]3D打印纳米晶各向异性磁体

摘要

本发明公开一种利用3D打印技术制备纳米晶各向异性磁体的方法，熔炼钕铁硼、钐鈷、铝镍钴、錳铋、钐铁等硬磁合金；经过甩带和气流磨后制成不规则形状的磁性粉体；将不规则形状磁性粉体通过等喷雾干燥等工艺得到球形纳米团聚磁性粉体；将球形磁性粉体与粘结剂和加工助剂混合均匀；将混合好的粉末送入热挤出机中，挤出丝；根据产品的尺寸和形状利用计算机软件进行三维建模，并对产品模型进行分层切片处理；将三维模型导入3D打印设备中；将丝送到3D打印机并加热到软化点，通过挤出机及可移动的具有加热功能的喷嘴，被挤出的材料沉积在可以加热的工作台上凝固，挤出的材料逐层累积并相互粘结，并在打印的过程中进行充磁，直到产品打印完成。产品具有良好的性价比和加工性能，降低磁体的生产周期和成本。

主权项

一种利用3D打印技术制备纳米晶各向异性磁体的方法，其特征在于包括以下步骤：步骤(1)，将钕铁硼、钐鈷、铝镍钴、錳铋、钐铁分别熔炼成合金；步骤(2)，经过甩带和气流磨后制成不同规则形状的磁性粉体，甩带速度5‑40m/s，采用对喷式气流磨，喷嘴的空气压力为0.3‑1MPa，分级轮转速为3000‑4000rpm；步骤(3)，将上述粉体利用低温、表面活性剂辅助外加磁场高能球磨技术制备2nm‑1μm的纳米磁粉；步骤(4)，将不规则形状磁性粉体通过喷雾干燥法得到球形磁性粉体，所得到的球形磁性粉体粒度为1‑100μm，球形磁性粉体流动性好，可以用于3D打印；步骤(5)，将纳米磁性粉体或球形纳米团聚磁性粉体与粘结剂和加工助剂混合均匀，粘结剂为环氧树脂、聚酰胺或酚醛树脂，加工助剂包含润滑剂和增塑剂；其中球形磁性粉末为50‑100％，粘结剂为0‑48％，加工助剂为0‑3％，上述百分比为体积百分比；步骤(6)，将混合好的粉末送入热挤出机中，挤出机温度为100‑400℃，挤出丝直径为0.5‑10mm；步骤(7)，根据产品的尺寸和形状利用计算机软件进行三维建模，并对产品模型进行分层切片处理；分层厚度为0.01‑10mm；步骤(8)，将三维模型导入3D打印设备中；步骤(9)，将丝送到3D打印机并加热到软化点，加热温度为30‑900℃，通过挤出机及可移动的具有加热功能的喷嘴，被挤出的材料沉积在可以加热的工作台上凝固，加热工作台的加热温度为30‑900℃，挤出的材料逐层累积并相互粘结，打印机扫描速度为1mm/s‑50mm/s,并在打印的过程中进行充磁，直到产品打印完成。