[發(fā)明專利]一種UV固化3D打印制品的拋光方法

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• 申請日: 2015-07-23
• 公開（公告）號: CN105108590A
• 公開（公告）日: 2015-12-02
• 發(fā)明（設計）人: 廖張潔
• 申請（專利權(quán)）人: 廖張潔
• 主分類號: B24B1/00
• 分類號: B24B1/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領域

本發(fā)明屬于3D打印快速成型領域，涉及一種UV固化3D打印制品的拋光方法。

背景技術(shù)

3D打印制品由于通過層層疊加的方法制備，雖然可以通過減少打印層厚度的方法來減少制品的表面粗糙度，但受到加工技術(shù)和生產(chǎn)時間的限制，單層厚度不可能很小，這就導致3D打印制品表面具有較大的粗糙度，除要求較低的產(chǎn)品外，對3D打印制品進行拋光處理是必要的。

將UV固化材料通過打印機打印成制品的技術(shù)越來越進步，由于其可選用的材料廣泛而備受關(guān)注。然而，UV固化3D打印制品經(jīng)UV固化后其材料就形成立體交聯(lián)結(jié)構(gòu)，硬度和耐磨性較常規(guī)材料都要好，對于該類材料的拋光難度也更加大。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是為了提供一種UV固化3D打印制品的拋光方法，可以更加高效地對3D打印制品，特別是UV固化制品進行拋光。

本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的：

一種UV固化3D打印制品的拋光方法，其特征在于包括如下操作：

利用拋光液流體對UV固化3D打印制品進行拋光處理，同時控制拋光溫度不低于30℃；當UV固化3D打印制品表面粗糙度達到要求后停止拋光，用水對制品進行清洗。

在堿性環(huán)境下，升高溫度有助于UV固化制品發(fā)生化學反應，主要的為水解反應，可以提高拋光效率。在同樣的拋光液及拋光條件下（除溫度），可以控制拋光溫度不低于40℃。優(yōu)選的，控制拋光溫度在50-90℃，進一步優(yōu)選的，控制拋光溫度在60-80℃。但溫度過高時，容易使制品發(fā)生形變，從而影響制品的尺寸穩(wěn)定性，所以拋光溫度也不易過高。

在1個大氣壓的情況當拋光溫度高于100℃時（或等效環(huán)境條件下），在這樣的條件下，以水為溶劑的拋光液體系就有可能發(fā)生沸騰，體系不穩(wěn)定，所以當需要在高溫條件下進行拋光時，拋光液的溶劑體系可以改為溫度高于100℃沸騰的體系，如甘油水溶液體系、純甘油體系等，親水性的體系可以較容易的進行酸堿度調(diào)節(jié)，如通過改變氫氧化鈉的質(zhì)量獲得不同酸堿性的氫氧化鈉甘油溶液。對于粗糙度很大且高交聯(lián)密度的拋光制品，高溫高pH值的拋光條件是非常有益的。當然，使用類似甘油一類的物質(zhì)可以有效的改變體系的沸騰溫度，同時還能改變體系的粘度。隨著甘油含量的增加，體系的粘度也會隨之增加。

所述的拋光液可以以一定規(guī)律的速度進行流動。拋光可以在容器中進行，此時，使用類似攪拌的方式使拋光液流動。也可以在類似渠道的聯(lián)通裝置中進行，通過泵送的方式將拋光液進行輸送，使其具有一定的流速。

當進行拋光時，優(yōu)選的，UV固化3D打印制品以一定的速度轉(zhuǎn)動。在能夠?qū)崿F(xiàn)的情況下，轉(zhuǎn)動的方向與拋光液流動方向相反。這種轉(zhuǎn)動，可以是以一定的速度連續(xù)轉(zhuǎn)動，也可以轉(zhuǎn)動一定時間，停止一定時間，然后再重復轉(zhuǎn)動、停止操作。

所選用的拋光液對拋光效果和拋光效率有很大的影響，產(chǎn)生影響的主要因素包括拋光液的粘度、pH值、磨粒等。

通常情況下，進行拋光操作時要對拋光液的粘度進行控制，拋光液本身的粘度、拋光操作時的溫度是兩個較為簡單的控制因素。優(yōu)選的，所使用的拋光液在使用溫度時粘度不大于500mPa·s。進一步優(yōu)選的，所使用的拋光液在使用溫度時粘度不大于100mPa·s。進一步優(yōu)選的，所使用的拋光液在使用溫度時粘度不大于50mPa·s。某些條件下，所使用的拋光液在使用溫度時粘度需要不大于10mPa·s。拋光操作時的溫度根據(jù)需要拋光制品表面的粗糙程度、結(jié)構(gòu)、耐變形溫度等因素進行選定。

當使用二氧化硅、氧化鋁等磨粒時，拋光液的pH值不易過高，否則易發(fā)生反應；當使用碳化硼一類的磨粒時，pH可以更高一些，如可以達到14。一般情況下，拋光液pH值＜12時，拋光液中使用拋光磨粒。大部分情況下，拋光液的pH值≥10。

通常情況下，所使用的磨粒都的硬度較高的物質(zhì)，在拋光條件控制不好的情況下，磨粒對制品可能會產(chǎn)生較深的劃傷，所以，在拋光條件允許的情況下，不使用磨粒是優(yōu)選的。通常，當拋光液pH值≥12時，拋光液中不使用拋光磨粒。優(yōu)選的，當拋光液pH值≥13時，拋光液中不使用拋光磨粒。進一步優(yōu)選的，當拋光液pH值≥14時，拋光液中不使用拋光磨粒。

當進行拋光時，進行一定功率的超聲波清洗，并以一定的規(guī)律進行，即可以超聲一段時間，停止一段時間。當制品比較薄時，選用的功率相應減小。超聲波清洗操作的加入也可以有效提高拋光效率，縮短拋光時間。對于有磨粒的體系來說，超聲波還可以有效的阻止磨粒團聚和沉降。