[發(fā)明專利]基于FDM 3D打印的減磨材料及其制備方法和增強(qiáng)該材料制品減磨性能的方法

有效

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• 申請日: 2017-05-12
• 公開（公告）號: CN107189423B
• 公開（公告）日: 2020-03-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王劍磊;陸進(jìn);李榕;溫嬌婷
• 申請（專利權(quán)）人: 平潭綜合實(shí)驗(yàn)區(qū)啟智三維科技有限公司
• 主分類號: C08L77/06
• 分類號: C08L77/06;C08L77/02;C08L55/02;C08L23/08;C08L57/02;C08K3/08;C08K5/5435;C08K5/5425;B29B13/10;B29B9/06;B29C48/92
• 代理公司: 北京中濟(jì)緯天專利代理有限公司 11429
• 代理人: 傅崇安

本發(fā)明為一種基于FDM 3D打印的減磨材料及其制備方法和增強(qiáng)該材料制品減磨性能的方法，基于FDM 3D打印的減磨材料是一種以巴氏合金粉末、熱塑性樹脂為主的材料，其制備方法包括以下步驟：1)將所述組合物中的各組分混合；混合方式優(yōu)選通過高速混合機(jī)充分混合5～30分鐘；2)將步驟1)混合后得到的混合物通過雙螺桿擠出機(jī)熔融塑化，并通過切粒機(jī)造粒；增強(qiáng)基于FDM 3D打印的減磨材料制件減磨性能的方法包括如下步驟：1)將基于FDM 3D打印的減磨材料制備形成3D打印制件；2)將步驟1)的3D打印制件放入電磁感應(yīng)加熱爐中，使得巴氏合金熔融去填充制件內(nèi)部的空隙。該FDM 3D打印的減磨材料具有減磨特性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及3D打印材料技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種基于FDM 3D打印的減磨材料及其制備方法和增強(qiáng)該材料制品減磨性能的方法。

背景技術(shù)

快速成型(Rapid Prototype,RP)技術(shù)是20世紀(jì)90年代迅速發(fā)展起來的一種先進(jìn)制造技術(shù)，是服務(wù)于制造業(yè)新產(chǎn)品開發(fā)的一種關(guān)鍵技術(shù)。它對促進(jìn)企業(yè)的產(chǎn)品創(chuàng)新、縮短新產(chǎn)品研發(fā)周期、提高產(chǎn)品競爭力等起著積極的推動作用。該技術(shù)自問世以來，逐漸在世界各國的制造業(yè)中得到了廣泛的應(yīng)用，并由此催生出一個(gè)新興的技術(shù)領(lǐng)域。3D打印技術(shù)作為一種新興的快速成型技術(shù)，主要被應(yīng)用于產(chǎn)品原型、模具制造以及藝術(shù)創(chuàng)作、珠寶制作等領(lǐng)域，用于替代這些領(lǐng)域的一些傳統(tǒng)的精加工工藝。另外，3D打印技術(shù)也逐漸應(yīng)用于醫(yī)學(xué)、生物工程、建筑、服裝等領(lǐng)域，為創(chuàng)新開拓了廣闊的空間。目前，3D打印成型方式主要包括熔融沉積成型(Fused Deposition Modeling，F(xiàn)DM)、選擇性激光燒結(jié)成型(Selective LaserSintering，SLS)、光固化成型(stereo lithography apparatus，SLA)、分層實(shí)體成型(Laminated Object Manufacturing，LOM)等技術(shù)，其中FDM發(fā)展最快。

FDM是指絲狀熱塑性材料由送絲機(jī)構(gòu)送進(jìn)噴頭，在噴頭中加熱到熔融態(tài)，經(jīng)噴嘴擠出。熔融態(tài)的絲狀材料被擠壓出來，按照三維軟件的分層數(shù)據(jù)控制的路徑擠壓并在指定的位置凝固成型，逐層沉積凝固，最后形成整個(gè)三維產(chǎn)品。FDM的操作環(huán)境干凈、安全，工藝簡單、易于操作，且不產(chǎn)生垃圾，因此大大拓寬了操作場合。其所用原材料以卷軸絲的形式提供，易于搬運(yùn)和快速更換。然而，現(xiàn)階段FDM成型方式存在一些本質(zhì)上的缺陷，因此目前FDM應(yīng)用范圍被大大限制，主要集中在工藝品和手辦等行業(yè)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種基于FDM 3D打印的減磨材料及其制備方法和增強(qiáng)該材料制品減磨性能的方法，該3D打印材料具有減磨特性，極大地拓展了FDM的適用范圍。

本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

一種基于FDM 3D打印的減磨材料，按重量比計(jì)，它包括如下組分：巴氏合金粉末40-80份、熱塑性樹脂20-60份。

優(yōu)選地，所述組合物中還包括如下組分：增韌劑1～10重量份。

優(yōu)選地，所述組合物中還包括如下組分：增粘劑2～10重量份。

優(yōu)選地，所述組合物中還包括如下組分：抗氧劑0.5～1重量份。

優(yōu)選地，所述組合物中還包括如下組分：表面活性劑0.5～1重量份。

其中，所述熱塑性樹脂的優(yōu)選用量為25-55重量份，更優(yōu)選25-45重量份；例如可以是28重量份、30重量份或40重量份。

其中，所述巴氏合金粉末的優(yōu)選用量為40-70重量份，更優(yōu)選45-65重量份，例如可以是46重量份、58重量份或62重量份。需要說明的是，所述巴氏合金粉末為含稀土元素的合金粉末。

其中，所述增韌劑的優(yōu)選用量為3～5重量份。

其中，所述增粘劑的優(yōu)選用量為7～9重量份，更優(yōu)選8～8.5重量份。