本发明涉及金属粉末床3d打印，特别涉及一种金属复合材料的落粉装置、粘结剂喷射打印工艺及金属复合材料。
背景技术：
1、粘结剂喷射成型技术利用喷墨打印头将粘合剂喷涂到粉末上，实现了在指定区域内将一层粉末粘合在一起。每一层粉末都与之前的粉末层结合，通过粘合剂的渗透形成一体，逐层堆叠，制造出具有三维结构的物体。这种技术适用于制造高分子材料、金属和陶瓷材料。在金属和陶瓷材料的制造中，原型件经过高温烧结处理，去除粘合剂，从而获得密度和强度达到要求的成品。
2、然而，现有的技术无法实现异种粉末粉床的铺设，这就限制了异种材料、复合材料的粘结剂喷射打印成型。
3、现有技术公开了一种适用于粘结剂喷射增材制造的多材料、幅面可调的送粉装置及其送粉方法，但是其存在如下的问题：将粉料缸用挡板分割，无法实现在x方向上材料成分变化，仅能制备多层异质金属复合材料；打印方向(z)上没有成分梯度，也就是层间无成分梯度；粉末从储粉仓中落入接粉轴，接粉轴中粉末再次落入铺粉轴，铺粉轴中粉末再次落在成型缸内，粉末经过三次转运，异种粉末在三次转运过程中混合形成混合粉末，无法精准控制打印部件在指定位置上的确定成分。不具有操作性和实用性。
技术实现思路
1、针对现有技术中存在的不足，本发明提供了一种金属复合材料的落粉装置、粘结剂喷射打印工艺及金属复合材料，通平面移动装置控制粉料斗位置实现粉末在打印成型幅面上指定位置散落，通过粉料斗的混合功能实现了异种粉末的梯度混合，可实现成分梯度和结构梯度的金属复合材料零部件制造。
2、本发明是通过以下技术手段实现上述技术目的的。
3、一种金属复合材料的落粉装置，包括可移动的粉料缸、粉料斗、超声振动装置和平面移动装置；
4、所述粉料缸的出粉口安装筛网，所述粉料缸的内部安装至少一个粉料斗，所述粉料斗用于将2种不同材料的金属粉末混合；通过控制粉料斗的进料速度从而使2种不同材料的金属粉末的梯度混合；所述粉料斗的出粉口延伸至筛网，并与筛网紧密接触；所述粉料斗上安装平面移动装置，用于使混粉装置的出粉口平面移动；所述超声振动装置与筛网接触，通过振动筛网从而使粉料缸和粉料斗内粉末均匀散落在在成型缸内形成金属复合材料粉床；通过控制粉床的移动，且通过平面移动装置改变粉料斗出粉口的位置，用于实现混合金属粉末在空间上的成分和结构梯度变化。
5、进一步，所述粉料斗包括混粉器、输粉管和喂粉管；2种不同金属粉末的送粉器分别通过喂粉管与混粉器进口连通，所述混粉器用于混合金属粉末；所述混粉器出口安装输粉管，所述输粉管一端与筛网紧密接触。
6、进一步，通过分别控制2种不同金属粉末的送粉器的输送速度，控制2种不同金属粉末进入混粉器的量，从而控制2种不同材料的金属粉末的成分梯度；所述成分梯度的范围为10％-90％。
7、进一步，所述筛网的网孔为200-1000目；所述超声振动装置的超声振动频率为80-2000hz。
8、一种利用金属复合材料的落粉装置的粘结剂喷射打印工艺，包括如下步骤：
9、当前层的打印：通过平面移动装置将粉料斗移动到设定位置，将不同金属材料的粉末混合后落粉至所述设定位置上；所述粉料缸内放置基体粉末；铺设粉床，压实粉床并打印当前层；
10、下一层的打印：改变设定位置、不同金属材料的粉末混合梯度、基体粉末材料中的至少一项，并形成变化后的粉床，压实粉床并打印下一层；
11、改变粉床的高度，重复下一层的打印。
12、进一步，在下一层的打印中，改变设定位置和不同金属材料的粉末混合梯度，使成型后的不同金属材料在基体中空间位置梯度变化，且不同金属材料的成分梯度变化。
13、一种成分梯度和结构梯度的金属复合材料，利用粘结剂喷射打印工艺打印金属复合材料。
14、进一步，所述金属复合材料的每层中包括基体区域和强化区域，在基体区域中至少具有一个强化区域，所述强化区域由不同金属材料的混合粉末成型；所述金属复合材料的相邻层中的强化区域的位置和/或材料成分相异。
15、进一步，所述金属复合材料的相邻层中的基体区域的材料交替变化。
16、本发明的有益效果在于：
17、1.本发明所述的金属复合材料的落粉装置，粉料斗的出粉口延伸至筛网，并与筛网紧密接触，这样输粉管内的金属粉末不会与基体粉末发生混合，而与筛网紧密接触可以防止从侧边漏粉。金属粉末直接落入成型缸的粉床上，工艺路径简单，无粉末转运过程，保证异种粉末间不会相互混合，异种粉末间无交叉污染。
18、2.本发明所述的金属复合材料的落粉装置，通过超声振动装置控制筛网落粉量，通平面移动装置控制粉料斗位置实现粉末在幅面上指定位置散落。
19、3.本发明所述的粘结剂喷射打印工艺，通过粉料斗的混粉功能实现了异种粉末的梯度混合，可实现成分梯度和结构梯度的金属复合材料零部件制造。通过粉料斗可平面移动和粉床移动，可以实现异种合金粉末在x,y,z三个方向上均可实现自由移动，即实现了异种材料在指定位置上的打印。通过改变打印层中的设定位置、不同金属材料的粉末混合梯度、基体粉末材料，可以成型不同金属材料在基体中空间位置梯度变化，且不同金属材料的成分梯度变化的复合材料。
20、4.本发明所述的成分梯度和结构梯度的金属复合材料，可以解决三维方向结构变化和成分变化，可以制备具有异种材料的加强筋复合材料、具有成分和结构梯度的晶格结构复合材料零部件等。
1.一种金属复合材料的落粉装置，其特征在于，包括可移动的粉料缸(5)、粉料斗、超声振动装置(6)和平面移动装置(3)；
2.根据权利要求1所述的金属复合材料的落粉装置，其特征在于，所述粉料斗包括混粉器(1-1)、输粉管(1-2)和喂粉管(1-3)；2种不同金属粉末的送粉器分别通过喂粉管(1-3)与混粉器(1-1)进口连通，所述混粉器(1-1)用于混合金属粉末；所述混粉器(1-1)出口安装输粉管(1-2)，所述输粉管(1-2)一端与筛网(4)紧密接触。
3.根据权利要求2所述的金属复合材料的落粉装置，其特征在于，通过分别控制2种不同金属粉末的送粉器的输送速度，控制2种不同金属粉末进入混粉器(1-1)的量，从而控制2种不同材料的金属粉末的成分梯度；所述成分梯度的范围为10％-90％。
4.根据权利要求1所述的金属复合材料的落粉装置，其特征在于，所述筛网(4)的网孔为200-1000目；所述超声振动装置(6)的超声振动频率为80-2000hz。
5.一种利用权利要求1-4任一项所述的金属复合材料的落粉装置的粘结剂喷射打印工艺，其特征在于，包括如下步骤：
6.根据权利要求5所述的粘结剂喷射打印工艺，其特征在于，在下一层的打印中，改变设定位置和不同金属材料的粉末混合梯度，使成型后的不同金属材料在基体中空间位置梯度变化，且不同金属材料的成分梯度变化。
7.一种成分梯度和结构梯度的金属复合材料，其特征在于，利用根据权利要求5所述的粘结剂喷射打印工艺打印金属复合材料。
8.根据权利要求7所述的成分梯度和结构梯度的金属复合材料，其特征在于，所述金属复合材料的每层中包括基体区域(11)和强化区域(12)，在基体区域(11)中至少具有一个强化区域(12)，所述强化区域(12)由不同金属材料的混合粉末成型；所述金属复合材料的相邻层中的强化区域(12)的位置和/或材料成分相异。
9.根据权利要求8所述的成分梯度和结构梯度的金属复合材料，其特征在于，所述金属复合材料的相邻层中的基体区域(11)的材料交替变化。
