一種解決熔融沉積3d打印強(qiáng)度的方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明涉及一種解決熔融沉積3D打印強(qiáng)度的方法，屬于3D打印技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明的技術(shù)方案包括：在常見(jiàn)的應(yīng)用于熔融沉積3D打印線材的表面涂覆一層吸波材料，然后應(yīng)用3D打印機(jī)打出設(shè)計(jì)好的模型，將模型放到微波爐里進(jìn)行微波處理，在特定波長(zhǎng)的作用下，吸波材料產(chǎn)生高溫，控制微波強(qiáng)度和微波時(shí)間，達(dá)到使層與層之間堆疊的線材局部高溫融化至粘彈態(tài)，則層與層之間的粘結(jié)將更加牢固，而不僅僅是表面的粘結(jié)。本發(fā)明提供的技術(shù)方案將大大解決熔融沉積打印件層與層之間粘結(jié)不緊，容易開(kāi)裂、斷裂等的問(wèn)題，可廣泛應(yīng)用于3D打印技術(shù)領(lǐng)域。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
一種解決熔融沉積3D打印強(qiáng)度的方法
技術(shù)領(lǐng)域
[〇〇〇1]本發(fā)明涉及一種解決熔融沉積3D打印強(qiáng)度的方法，屬于3D打印技術(shù)領(lǐng)域?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]3D打印技術(shù)又稱(chēng)增材制造技術(shù)，是一種累積制造技術(shù)，即快速成形技術(shù)，它是一種以數(shù)字模型文件為基礎(chǔ)，運(yùn)用光固化樹(shù)脂、特殊蠟材、粉末狀金屬或塑料等可粘合材料，通過(guò)打印一層層的粘合材料來(lái)制造三維的物體。現(xiàn)階段3D打印技術(shù)已經(jīng)得到了快速的發(fā)展， 并且在熔融沉積、光固化激光燒結(jié)等技術(shù)領(lǐng)域發(fā)展的較快，并且取得了一定的認(rèn)可。但是， 制約3D打印技術(shù)發(fā)展的瓶頸依然是材料的研發(fā)上，嚴(yán)重制約了 3D打印技術(shù)的應(yīng)用。其中熔融沉積打印得到的零件有一個(gè)致命的缺點(diǎn)就是，層與層之間粘結(jié)的不夠緊密，即層向的強(qiáng)度達(dá)不到傳統(tǒng)塑料制件的標(biāo)準(zhǔn)。本發(fā)明在現(xiàn)有熔融沉積打印線材的基礎(chǔ)上涂覆一層特殊的吸波材料，在得到打印制件后，運(yùn)用微波的技術(shù)二次固化，從而解決提高打印零件強(qiáng)度的效果。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明解決的技術(shù)問(wèn)題是:提出一種解決熔融沉積3D打印強(qiáng)度的方法，將吸波材料涂覆到打印線材的表面，在得到打印零件后，運(yùn)用微波的技術(shù)二次固化，從而提高零件的強(qiáng)度。
[0004]為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提出的技術(shù)方案是:一種解決熔融沉積3D打印強(qiáng)度的方法，包括以下步驟:
[0005]步驟1:常見(jiàn)熔融沉積3D打印線材的表面處理，使其表面有一定的粗糙度；
[0006]步驟2:制備吸波材料；
[0007]步驟3:將步驟2得到的吸波材料涂覆到步驟1處理過(guò)的線材上；
[0008]步驟4:用步驟3得到的涂有吸波材料的3D打印線材打印出零件，得到3D打印零件；
[0009]步驟5:將步驟4得到零件微波處理。
[0010]優(yōu)選的，步驟1所述的用砂紙打磨3D打印線材，增大其表面粗糙鍍。[0011 ]優(yōu)選的，步驟2所述的吸波材料采用石墨稀，其制備方法采用傳統(tǒng)的hummers方法或改進(jìn)的兩步法制備。[〇〇12]優(yōu)選的，步驟3采用浸泡的方法涂覆時(shí)，吸波材料的濃度為l-50mg/ml，浸泡時(shí)間為 6-24h，然后自然風(fēng)干。[〇〇13] 優(yōu)選的，步驟4所述的打印時(shí)速度為500-2000mm/min。[〇〇14]優(yōu)選的，步驟5所述的所述的微波的功率為500-2000W，微波的時(shí)間為20-60min。 [〇〇15]本發(fā)明有益效果是在現(xiàn)有的3D打印線材的基礎(chǔ)上，在其表面涂覆一層吸波材料， 然后利用微波的技術(shù)提高3D打印零件的強(qiáng)度，從而解決熔融沉積打印技術(shù)層與層之間強(qiáng)度低的問(wèn)題?！靖綀D說(shuō)明】
[0016]圖1為未加吸波材料石墨烯的3D打印樣品的表面圖。[〇〇17]圖2為未加吸波材料石墨烯的3D打印樣品的側(cè)面圖?！揪唧w實(shí)施方式】
[0018]下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的發(fā)明是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0019]實(shí)施例1
[0020]本實(shí)施例以ABS為打印線材，用砂紙打磨的方式處理其表面，然偶將其浸泡在石墨稀的水分散液中:[0021 ]步驟1:用砂紙打磨ABS線材的表面，使其表面能夠附著足夠的石墨烯吸波材料；[0022 ]步驟2:石墨稀采用傳統(tǒng)的hu_ers方法或改進(jìn)的兩步法制備，以鱗片石墨為原料， 得到氧化石墨烯，超聲處理lh后，得到20mg/ml的氧化石墨烯的分散液；[〇〇23]步驟3:將步驟1得到的ABS線材浸泡到步驟2得到的氧化石墨烯分散液中12h，然后自然風(fēng)干。[〇〇24] 步驟4:將步驟3得到的ABS線材用于打印零件，打印速度設(shè)為1200mm/min。[〇〇25] 步驟5:步驟4得到的3D打印零件在1000W的微波爐中處理30min，得到層與層之間強(qiáng)度足夠的打印零件。
[0026]測(cè)試所得到的樣品的一系列性能，得到數(shù)據(jù)如下:[〇〇27]圖1:未加吸波材料石墨烯的3D打印樣品的表面圖，可以看出其表面比較平整。
[0028]圖2:未加吸波材料石墨烯的3D打印樣品的側(cè)面圖，可以看出其較平整的表面。 [〇〇29] 實(shí)施例2
[0030]本實(shí)施例以PLA為打印線材，用砂紙打磨的方式處理其表面，然偶將其浸泡在石墨稀的水分散液中:
[0031]步驟1:用砂紙打磨PLA線材的表面，使其表面能夠附著足夠的石墨烯吸波材料；
[0032]步驟2:石墨稀采用傳統(tǒng)的hmnmers方法或改進(jìn)的兩步法制備，以鱗片石墨為原料， 得到氧化石墨烯，超聲處理lh后，得到20mg/ml的氧化石墨烯的分散液；
[0033]步驟3:將步驟1得到的PLA線材浸泡到步驟2得到的氧化石墨烯分散液中12h，然后自然風(fēng)干。[〇〇34] 步驟4:將步驟3得到的PLA線材用于打印零件，打印速度設(shè)為1200mm/min。[〇〇35] 步驟5:步驟4得到的3D打印零件在1000W的微波爐中處理30min，得到層與層之間強(qiáng)度足夠的打印零件。
[0036]實(shí)施例3
[0037]本實(shí)施例以PLA為打印線材，用砂紙打磨的方式處理其表面，然偶將其浸泡在石墨稀的水分散液中:
[0038]步驟1:用砂紙打磨PLA線材的表面，使其表面能夠附著足夠的石墨烯吸波材料；
[0039]步驟2:石墨稀采用傳統(tǒng)的hmnmers方法或改進(jìn)的兩步法制備，以鱗片石墨為原料，得到氧化石墨烯，超聲處理lh后，得到40mg/ml的氧化石墨烯的分散液；
[0040]步驟3:將步驟1得到的PLA線材浸泡到步驟2得到的氧化石墨烯分散液中12h，然后自然風(fēng)干。[〇〇411步驟4:將步驟3得到的PLA線材用于打印零件，打印速度設(shè)為1000mm/min。[〇〇42]步驟5:步驟4得到的3D打印零件在5000W的微波爐中處理lOmin，得到層與層之間強(qiáng)度足夠的打印零件。
[0043]實(shí)施例4[〇〇44]本實(shí)施例以ABS為打印線材，用砂紙打磨的方式處理其表面，然偶將其浸泡在石墨稀的水分散液中:
[0045]步驟1:用砂紙打磨ABS線材的表面，使其表面能夠附著足夠的石墨烯吸波材料；
[0046]步驟2:石墨稀采用傳統(tǒng)的hmnmers方法或改進(jìn)的兩步法制備，以鱗片石墨為原料， 得到氧化石墨烯，超聲處理lh后，得到30mg/ml的氧化石墨烯的分散液；[〇〇47]步驟3:將步驟1得到的ABS線材浸泡到步驟2得到的氧化石墨烯分散液中12h，然后自然風(fēng)干。[〇〇48]步驟4:將步驟3得到的ABS線材用于打印零件，打印速度設(shè)為1500mm/min。[〇〇49]步驟5:步驟4得到的3D打印零件在800W的微波爐中處理30min，得到層與層之間強(qiáng)度足夠的打印零件。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種解決熔融沉積3D打印強(qiáng)度的方法，其特征在于:包括以下步驟:步驟1:常見(jiàn)熔融沉積3D打印線材的表面處理，使其表面有一定的粗糙度；步驟2:吸波材料的制備；步驟3:將步驟2得到的吸波材料吸波材料涂覆到步驟1處理過(guò)的3D打印線材上；步驟4:用步驟3得到的涂有吸波材料的3D打印線材打印出零件，得到3D打印零件；步驟5:將步驟4得到零件微波處理。2.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的一種解決熔融沉積3D打印強(qiáng)度的方法，其特征在于:步驟1 中所述的熔融沉積3D打印線材為六83、？1^、111?3、％1〇11、了?￡、1'1]?、了?1?、？￡了6、？(:中的任一種。3.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的一種解決熔融沉積3D打印強(qiáng)度的方法，其特征在于:步驟1 中所述的可以使打磨、拋光、刻蝕、腐蝕中的任一種方法使得線材表面粗糙。4.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的一種解決熔融沉積3D打印強(qiáng)度的方法，其特征在于:步驟2 中所述的吸波材料為石墨烯、碳納米管、導(dǎo)電高分子包括:聚苯胺、聚噻吩中的任一種。5.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的一種解決熔融沉積3D打印強(qiáng)度的方法，其特征在于:步驟3 中所述的涂覆到3D打印線材上吸波材料的方法為噴涂、浸泡中的任一種。6.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的一種解決熔融沉積3D打印強(qiáng)度的方法，其特征在于:步驟3 中采用浸泡的方法涂覆時(shí)，吸波材料的濃度為l_50mg/ml，浸泡時(shí)間為6-24h。7.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的一種解決熔融沉積3D打印強(qiáng)度的方法，其特征在于:步驟4 中3D打印時(shí)速度為500-2000mm/min。8.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的一種解決熔融沉積3D打印強(qiáng)度的方法，其特征在于:步驟5 中所述的微波的功率為500-2000W，微波的時(shí)間為20-60min。
【文檔編號(hào)】B29C67/00GK106042374SQ201511000669
【公開(kāi)日】2016年10月26日
【申請(qǐng)日】2015年12月27日
【發(fā)明人】劉屹東, 閔永剛, 馬寸亮, 朱祎祎, 申佳欣, 馮亞飛, 張棟, 劉星明, 肖壯青
【申請(qǐng)人】南京新月材料科技有限公司