[發(fā)明專(zhuān)利]磁性線材制造方法及其裝置

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201711182426.3
• 申請(qǐng)日: 2017-11-23
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN109830367A
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-05-31
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳彥儒;蔡孟修;王俊杰;魏嘉民
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 財(cái)團(tuán)法人金屬工業(yè)研究發(fā)展中心
• 主分類(lèi)號(hào): H01F41/02
• 分類(lèi)號(hào): H01F41/02;H01F13/00
• 代理公司: 北京匯智英財(cái)專(zhuān)利代理事務(wù)所(普通合伙) 11301
• 代理人: 鄭玉潔

一種磁性線材制造方法及其裝置，用以解決現(xiàn)有線材制造于固化過(guò)程發(fā)生沉淀現(xiàn)象的問(wèn)題。該制造方法包括：一個(gè)充磁步驟，以定向的外加磁場(chǎng)作用于一種磁性粉體，使該磁性粉體因磁化現(xiàn)象而具有微弱磁性；一個(gè)混煉步驟，加熱及攪拌該磁性粉體及一種高分子材料，而形成一個(gè)具有可塑性的混料膠；一個(gè)壓出步驟，以機(jī)械力推擠該混料膠通過(guò)一個(gè)孔洞，而形成一個(gè)連續(xù)且具有與該孔洞相同直徑的線材；及一個(gè)均勻化步驟，多個(gè)不同磁場(chǎng)連續(xù)作用于該線材中的該磁性粉體，使該磁性粉體在該線材內(nèi)的分布連續(xù)變換而不破壞該線材的外觀。一種可供實(shí)施該制造方法的裝置亦一并公開(kāi)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明關(guān)于一種磁性線材制造方法及其裝置，尤其是一種使磁性粉體材料均勻分布于線材截面的磁性線材制造方法及其裝置。

背景技術(shù)

常見(jiàn)3D列印機(jī)的主流成型方式是擠壓沉積型，所使用的材料普遍為聚乳酸（PolyLactic Acid, PLA）塑膠線材，除了可以在PLA線材中混入色料，使3D列印出各種顏色的成品，還可以在PLA線材的制造過(guò)程加入各種材料，使成品具有不同的質(zhì)感或功能性，例如：加入木粉纖維使成品有木雕外觀、加入導(dǎo)電材料可印制電子組件等。

現(xiàn)有3D列印線材以混煉加工及壓出成型兩個(gè)步驟制造，混煉加工是對(duì)功能性材料及高分子塑料施加破碎、分散、混合、塑化，使功能性材料與高分子塑料均勻分布且呈現(xiàn)具有可塑性的熔融態(tài)，稱(chēng)為混料膠，推擠該混料膠經(jīng)模具壓出連續(xù)線材，再經(jīng)冷卻凝固成型可制造出3D列印線材。

上述現(xiàn)有的線材制造方法中，使用的功能性材料的密度大于高分子塑料的密度，該高密度材料可以是具有磁性或?qū)щ娦缘慕饘倩蚪饘倩衔铮瑢?dǎo)致該混料膠發(fā)生沉淀現(xiàn)象，使該功能性材料容易累積于底部。如圖1a所示，當(dāng)混料膠在混煉裝置的混合腔中，受持續(xù)攪拌可保持均勻分布，使壓出的線材截面呈現(xiàn)均勻分布。如圖1b所示，于壓出之后的冷卻凝固過(guò)程中，高密度的功能性材料顆粒會(huì)逐漸沉積于線材底部，使完成品的線材截面呈現(xiàn)非均勻分布。

有鑒于此，現(xiàn)有的線材制造方法確實(shí)仍有加以改善的必要。

發(fā)明內(nèi)容

為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明的目的是提供一種磁性線材制造方法，制造混合磁性粉體的線材，并使該磁性線材截面呈現(xiàn)均勻分布。

本發(fā)明的目的是提供一種磁性線材制造裝置，可磁化磁性粉體，再以外加磁場(chǎng)牽引該磁性粉體移動(dòng)。

本發(fā)明以下所述方向性或其近似用語(yǔ)，例如“前”、“后”、“內(nèi)”、“外”、“側(cè)面”等，主要參考附圖的方向，各方向性或其近似用語(yǔ)僅用以輔助說(shuō)明及理解本發(fā)明的各實(shí)施例，非用以限制本發(fā)明。

本發(fā)明的磁性線材制造方法，包括：一個(gè)充磁步驟，以定向的外加磁場(chǎng)作用于一種磁性粉體，使該磁性粉體因磁化現(xiàn)象而具有微弱磁性；一個(gè)混煉步驟，加熱及攪拌該磁性粉體及一種高分子材料，使該磁性粉體及該高分子材料受到高溫、剪切及拉伸作用，而形成一個(gè)具有可塑性的混料膠；一個(gè)壓出步驟，以機(jī)械力推擠該混料膠通過(guò)一個(gè)孔洞，而形成一個(gè)連續(xù)且具有與該孔洞相同直徑的線材；及一個(gè)均勻化步驟，多個(gè)不同磁場(chǎng)連續(xù)作用于該線材中的該磁性粉體，使該磁性粉體在該線材內(nèi)的分布連續(xù)變換。

據(jù)此，本發(fā)明的磁性線材制造方法，在線材固化過(guò)程中，可以通過(guò)磁力(超距力)對(duì)磁性粉體進(jìn)行攪動(dòng)，而不會(huì)影響線材的結(jié)構(gòu)，可以使制造的線材具有磁性粉體均勻分布截面的效果。

其中，各磁場(chǎng)的方向及強(qiáng)度可以被調(diào)整，該線材以穩(wěn)定的速度、方向及張力通過(guò)不同方向及強(qiáng)度的各磁場(chǎng)。如此，各磁場(chǎng)可平均作用于該線材整體，具有提升磁性粉體均勻程度的功效。

其中，該磁性粉體是鐵氧體、鋁鎳鈷合金、釤鈷合金或釹鐵硼合金；該高分子材料是聚乳酸或ABS樹(shù)脂。如此，該高分子材料可均勻混合該磁性粉體，而該磁性粉體可帶有磁性而被外加磁場(chǎng)牽引，具有避免沉淀現(xiàn)象發(fā)生的功效。