本發(fā)明涉及3d打印材料領(lǐng)域，具體涉及一種汽車零部件3d打印用復(fù)合材料及其制備方法。

背景技術(shù)：

3d打印技術(shù)又稱增材制造技術(shù)，是快速成型領(lǐng)域的一種新興技術(shù)，它是一種以數(shù)字模型文件為基礎(chǔ)，運(yùn)用粉末狀金屬或塑料等可粘合材料，通過(guò)逐層打印的方式來(lái)構(gòu)造物體的技術(shù)。隨著3d打印技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用，材料的發(fā)展決定著3d打印能否有更廣泛的應(yīng)用，材料成為限制3d打印技術(shù)未來(lái)走向的關(guān)鍵因素之一。目前，3d打印材料主要包括工程塑料、光敏樹(shù)脂、橡膠類材料、金屬材料和陶瓷材料等，除此之外，彩色石膏材料、人造骨粉、細(xì)胞生物原料、木質(zhì)材料以及砂糖等食品材料也在3d打印領(lǐng)域得到了應(yīng)用。

塑料是一種結(jié)晶度高、非極性的熱塑性樹(shù)脂。它具有良好的耐熱性和耐寒性，化學(xué)穩(wěn)定性好，還具有較高的剛性和韌性，機(jī)械強(qiáng)度好。塑料制品的生產(chǎn)工藝有中空吹塑、注塑和擠出等，其產(chǎn)品形式包括了各種容器、網(wǎng)、打包帶、電纜覆層、管材、異型材、片材等。把廢棄塑料作為制備3d打印材料的原料，這不僅可以大大降低生產(chǎn)成本，同時(shí)可以減少環(huán)境污染，節(jié)約資源，促進(jìn)資源循環(huán)利用

現(xiàn)有的3d打印用材料，往往面臨著成本較高且韌性差，從而影響產(chǎn)品的使用壽命，因此，設(shè)計(jì)出一種能夠解決以上問(wèn)題的汽車零部件3d打印用復(fù)合材料及其制備方法成為了亟待解決的問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的問(wèn)題是提供一種汽車零部件3d打印用復(fù)合材料及其制備方法。

本發(fā)明的目的可以通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：一種汽車零部件3d打印用復(fù)合材料，按質(zhì)量份計(jì)，所述汽車零部件3d打印用復(fù)合材料包括廢塑料20-35份、鎂10-15份、鋯5-8份、石墨15-20份、碳酸鈣粉末15-20份、苯乙烯3-5份、乳膠粉1-5份、玻璃纖維5-10份、pe酯30-45份、增韌劑1-3份、k樹(shù)脂10-15份、抗氧化劑3-5份、終止劑2-4份、相容劑3-5份。

優(yōu)選的，按質(zhì)量份計(jì)，所述汽車零部件3d打印用復(fù)合材料包括廢塑料30份、鎂12份、鋯6份、石墨18份、碳酸鈣粉末18份、苯乙烯4份、乳膠粉3份、玻璃纖維8份、pe酯40份、增韌劑2份、k樹(shù)脂13份、抗氧化劑4份、終止劑3份、相容劑4份。

一種制備汽車零部件3d打印用復(fù)合材料的方法，所述制備方法具體包括以下步驟：

步驟一：原料配制，按質(zhì)量份稱取廢塑料20-35份、鎂10-15份、鋯5-8份、石墨15-20份、碳酸鈣粉末15-20份、苯乙烯3-5份、乳膠粉1-5份、玻璃纖維5-10份、pe酯30-45份、增韌劑1-3份、k樹(shù)脂10-15份、抗氧化劑3-5份、終止劑2-4份、相容劑3-5份；

步驟二：將步驟一中準(zhǔn)備好的石墨、玻璃纖維、碳酸鈣粉末及增韌劑加入高速混料機(jī)中混合8-10分鐘，得到初步混物料；

步驟三、將步驟一中準(zhǔn)備好的廢塑料、鎂、鋯、苯乙烯及乳膠粉加入經(jīng)步驟二中混料得到的初步混物料中，經(jīng)高速混料機(jī)混合8-10分鐘，得到中間共混物料；

步驟四、將步驟一中準(zhǔn)備好的pe酯、k樹(shù)脂、抗氧化劑、終止劑及相容劑加入經(jīng)步驟三中兩次混料得到的中間共混物料中，經(jīng)高速混料機(jī)混合8-10分鐘，得到最終混物料；

步驟五：將步驟四制得的最終混物料進(jìn)行加熱；

步驟六：壓印造粒，從而得到汽車零部件3d打印用復(fù)合材料。

優(yōu)選的，所述步驟四中對(duì)最終混物料加熱至100℃～120℃。

優(yōu)選的，所述增韌劑為氮化硅晶須，所述抗氧化劑為irganoxe17。

優(yōu)選的，所述終止劑為對(duì)叔丁基鄰苯二酚，所述相容劑為馬來(lái)酸酐相容劑。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是：

本發(fā)明制備得到的汽車零部件3d打印用復(fù)合材料，增韌劑及k樹(shù)脂的加入在保證成本合理的同時(shí)大大提高了材料的韌性，從而保證了產(chǎn)品的使用壽命；

本發(fā)明制備得到的汽車零部件3d打印用復(fù)合材料，通過(guò)玻璃纖維和石墨復(fù)合的方式制成，兼具二者獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)性能；

本發(fā)明所述的汽車零部件3d打印用復(fù)合材料的制備方法，采用混料機(jī)進(jìn)行，其制備方法新穎易操作，且重復(fù)性好，易推廣。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明實(shí)現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解，下面結(jié)合具體實(shí)施方式，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。

實(shí)施例1：

一種汽車零部件3d打印用復(fù)合材料，按質(zhì)量份計(jì)，所述汽車零部件3d打印用復(fù)合材料包括廢塑料20份、鎂10份、鋯5份、石墨15份、碳酸鈣粉末15份、苯乙烯3份、乳膠粉1份、玻璃纖維5份、pe酯30份、增韌劑1份、k樹(shù)脂10份、抗氧化劑3份、終止劑2份、相容劑3份。

一種制備汽車零部件3d打印用復(fù)合材料的方法，所述制備方法具體包括以下步驟：

步驟一：原料配制，按質(zhì)量份稱取廢塑料20份、鎂10份、鋯5份、石墨15份、碳酸鈣粉末15份、苯乙烯3份、乳膠粉1份、玻璃纖維5份、pe酯30份、增韌劑1份、k樹(shù)脂10份、抗氧化劑3份、終止劑2份、相容劑3份；

步驟二：將步驟一中準(zhǔn)備好的石墨、玻璃纖維、碳酸鈣粉末及增韌劑加入高速混料機(jī)中混合8分鐘，得到初步混物料；

步驟三、將步驟一中準(zhǔn)備好的廢塑料、鎂、鋯、苯乙烯及乳膠粉加入經(jīng)步驟二中混料得到的初步混物料中，經(jīng)高速混料機(jī)混合8分鐘，得到中間共混物料；

步驟四、將步驟一中準(zhǔn)備好的pe酯、k樹(shù)脂、抗氧化劑、終止劑及相容劑加入經(jīng)步驟三中兩次混料得到的中間共混物料中，經(jīng)高速混料機(jī)混合8分鐘，得到最終混物料；

步驟五：將步驟四制得的最終混物料進(jìn)行加熱；

步驟六：壓印造粒，從而得到汽車零部件3d打印用復(fù)合材料。

其中，所述步驟四中對(duì)最終混物料加熱至100℃。

其中，所述增韌劑為氮化硅晶須，所述抗氧化劑為irganoxe17。

其中，所述終止劑為對(duì)叔丁基鄰苯二酚，所述相容劑為馬來(lái)酸酐相容劑。

實(shí)施例2：

一種汽車零部件3d打印用復(fù)合材料，按質(zhì)量份計(jì)，所述汽車零部件3d打印用復(fù)合材料包括廢塑料35份、鎂15份、鋯8份、石墨20份、碳酸鈣粉末20份、苯乙烯5份、乳膠粉5份、玻璃纖維10份、pe酯45份、增韌劑3份、k樹(shù)脂15份、抗氧化劑5份、終止劑4份、相容劑5份。

一種制備汽車零部件3d打印用復(fù)合材料的方法，所述制備方法具體包括以下步驟：

步驟一：原料配制，按質(zhì)量份稱取廢塑料35份、鎂15份、鋯8份、石墨20份、碳酸鈣粉末20份、苯乙烯5份、乳膠粉5份、玻璃纖維10份、pe酯45份、增韌劑3份、k樹(shù)脂15份、抗氧化劑5份、終止劑4份、相容劑5份；

步驟二：將步驟一中準(zhǔn)備好的石墨、玻璃纖維、碳酸鈣粉末及增韌劑加入高速混料機(jī)中混合10分鐘，得到初步混物料；

步驟三、將步驟一中準(zhǔn)備好的廢塑料、鎂、鋯、苯乙烯及乳膠粉加入經(jīng)步驟二中混料得到的初步混物料中，經(jīng)高速混料機(jī)混合10分鐘，得到中間共混物料；

步驟四、將步驟一中準(zhǔn)備好的pe酯、k樹(shù)脂、抗氧化劑、終止劑及相容劑加入經(jīng)步驟三中兩次混料得到的中間共混物料中，經(jīng)高速混料機(jī)混合10分鐘，得到最終混物料；

步驟五：將步驟四制得的最終混物料進(jìn)行加熱；

步驟六：壓印造粒，從而得到汽車零部件3d打印用復(fù)合材料。

其中，所述步驟四中對(duì)最終混物料加熱至120℃。

其中，所述增韌劑為氮化硅晶須，所述抗氧化劑為irganoxe17。

其中，所述終止劑為對(duì)叔丁基鄰苯二酚，所述相容劑為馬來(lái)酸酐相容劑。

實(shí)施例3：一種汽車零部件3d打印用復(fù)合材料，按質(zhì)量份計(jì)，所述汽車零部件3d打印用復(fù)合材料包括廢塑料30份、鎂12份、鋯6份、石墨18份、碳酸鈣粉末18份、苯乙烯4份、乳膠粉3份、玻璃纖維8份、pe酯40份、增韌劑2份、k樹(shù)脂13份、抗氧化劑4份、終止劑3份、相容劑4份。

一種制備汽車零部件3d打印用復(fù)合材料的方法，所述制備方法具體包括以下步驟：

步驟一：原料配制，按質(zhì)量份稱取廢塑料30份、鎂12份、鋯6份、石墨18份、碳酸鈣粉末18份、苯乙烯4份、乳膠粉3份、玻璃纖維8份、pe酯40份、增韌劑2份、k樹(shù)脂13份、抗氧化劑4份、終止劑3份、相容劑4份；

步驟二：將步驟一中準(zhǔn)備好的石墨、玻璃纖維、碳酸鈣粉末及增韌劑加入高速混料機(jī)中混合9分鐘，得到初步混物料；

步驟三、將步驟一中準(zhǔn)備好的廢塑料、鎂、鋯、苯乙烯及乳膠粉加入經(jīng)步驟二中混料得到的初步混物料中，經(jīng)高速混料機(jī)混合9分鐘，得到中間共混物料；

步驟四、將步驟一中準(zhǔn)備好的pe酯、k樹(shù)脂、抗氧化劑、終止劑及相容劑加入經(jīng)步驟三中兩次混料得到的中間共混物料中，經(jīng)高速混料機(jī)混合9分鐘，得到最終混物料；

步驟五：將步驟四制得的最終混物料進(jìn)行加熱；

步驟六：壓印造粒，從而得到汽車零部件3d打印用復(fù)合材料。

其中，所述步驟四中對(duì)最終混物料加熱至110℃。

其中，所述增韌劑為氮化硅晶須，所述抗氧化劑為irganoxe17。

其中，所述終止劑為對(duì)叔丁基鄰苯二酚，所述相容劑為馬來(lái)酸酐相容劑。

本發(fā)明制備得到的汽車零部件3d打印用復(fù)合材料，增韌劑及k樹(shù)脂的加入在保證成本合理的同時(shí)大大提高了材料的韌性，從而保證了產(chǎn)品的使用壽命；本發(fā)明制備得到的汽車零部件3d打印用復(fù)合材料，通過(guò)玻璃纖維和石墨復(fù)合的方式制成，兼具二者獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)性能；本發(fā)明所述的汽車零部件3d打印用復(fù)合材料的制備方法，采用混料機(jī)進(jìn)行，其制備方法新穎易操作，且重復(fù)性好，易推廣。

基于上述，采用本發(fā)明的技術(shù)方案，制備步驟合理，便于操作，生產(chǎn)過(guò)程不添加任何有害物質(zhì)，且制備出的汽車零部件3d打印用復(fù)合材料材料耐熱、耐磨性能好，韌性強(qiáng)，使用壽命長(zhǎng)且成本較低。

顯然本發(fā)明具體實(shí)現(xiàn)并不受上述方式的限制，只要采用了本發(fā)明的方法構(gòu)思和技術(shù)方案進(jìn)行的各種非實(shí)質(zhì)性的改進(jìn)，或未經(jīng)改進(jìn)將本發(fā)明的構(gòu)思和技術(shù)方案直接應(yīng)用于其它場(chǎng)合的，均在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。