3D打印纳米晶各向异性磁体的制作方法

技术特征：
1.一种利用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。2.如权利要求1所述的一种利用3d打印技术制备纳米晶各向异性磁体的方法，其特征在于：步骤(1)，所述的磁性材料包括钕铁硼、铈铁硼、掺杂混合稀土的钕铁硼、钐鈷、铝镍钴、錳铋、钐铁等硬磁合金中的一种或两种及两种以上的复合材料。3.如权利要求1所述的一种利用3d打印技术制备纳米晶各向异性磁体的方法，其特征在于：步骤(2)，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。4.如权利要求1所述的一种利用3d打印技术制备纳米晶各向异性磁体的方法，其特征在于：步骤(3)，所得的纳米磁粉是利用高能球磨技术制备，辅以低温、表面活性剂和外加磁场条件，包括其中一种、两种或三种外加条件的组合。所获得的纳米磁粉的粒度范围是2nm-1μm。5.如权利要求1所述的一种利用3d打印技术制备纳米晶各向异性磁体的方法，其特征在于：步骤(4)，球形纳米团聚粉体是通过喷雾干燥法、原子雾化法或离子雾化法得到，所得到的球形磁性粉体粒度为1-100μm。6.如权利要求1所述的一种利用3d打印技术制备纳米晶各向异性磁体的方法，其特征在于：步骤(5)磁性粉包括纳米磁性粉体或球形纳米团聚磁性粉体。7.如权利要求1所述的一种利用3d打印技术制备纳米晶各向异性磁体的方法，其特征在于：步骤(5)，粘结剂包括环氧树脂、聚酰胺(尼龙或锦纶，如商业用的pa6,pa11,和pa12树脂)、酚醛树脂或低熔点的晶界扩散相合金如ndcu,nd,cu,nddy,ndcual等,加工助剂包含润滑剂和增塑剂。
8.如权利要求1所述的一种利用3d打印技术制备纳米晶各向异性磁体的方法，其特征在于：步骤(5)，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。9.如权利要求1所述的一种利用3d打印技术制备纳米晶各向异性磁体的方法，其特征在于：步骤(6)，挤出机温度为100-400℃，挤出丝直径为0.5-10mm。10.如权利要求1所述的一种利用3d打印技术制备纳米晶各向异性磁体的方法，其特征在于：步骤(7)，分层厚度为0.01-10mm。11.如权利要求1所述的一种利用3d打印技术制备纳米晶各向异性磁体的方法，其特征在于：步骤(9)，喷嘴加热温度为30-900℃，工作台的加热温度为30-900℃。打印机扫描速度为1mm/s-50mm/s。充磁与打印同步进行。

技术总结
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。磁体的生产周期和成本。


技术研发人员：ꢀ(51)Int.Cl.B22F9/08
受保护的技术使用者：绍兴撒母耳新材料科技有限公司
技术研发日：2020.05.03
技术公布日：2021/11/19