[發明專利]一種3D打印用高流動性聚碳酸酯粉末及制備方法

在審

• 申請號: 201810095096.2
• 申請日: 2018-01-31
• 公開（公告）號: CN108297297A
• 公開（公告）日: 2018-07-20
• 發明（設計）人: 陳慶;昝航
• 申請（專利權）人: 成都新柯力化工科技有限公司
• 主分類號: B29B9/10
• 分類號: B29B9/10;B29B9/12;B33Y70/00
• 代理公司: 暫無信息
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本發明屬于3D打印材料的技術領域，提供了一種3D打印用高流動性聚碳酸酯粉末及制備方法。該方法將合金顆粒均勻分散于聚碳酸酯熔體中，經噴頭噴出、電場帶電及磁場作用而離心，制得球形顆粒，然后在凝固浴中速冷，即可制得3D打印用高流動性聚碳酸酯粉末。與傳統方法相比，本發明的制備的聚碳酸酯粉末，助于帶電合金顆粒在磁場中的圓周運動后再速冷，使其表面急劇收縮，形成高球形度的球狀粉末，粒徑均勻性好，流動性佳，同時工藝過程簡單，成本低，可廣泛用于3D打印技術領域。

技術領域

本發明屬于3D打印材料的技術領域，提供了一種3D打印用高流動性聚碳酸酯粉末及制備方法。

背景技術

3D打印快速成型技術是集CAD技術、數控技術、激光加工技術和材料科學技術于一體，其原理突破了傳統的材料變形成型和去除成型的工藝方法，可在沒有工裝夾具或模具的條件下，迅速制造出任意復雜形狀的三維實體零件，且可有效地降低產品開發周期。因此，快速成型技術在當今制造業中越來越具有競爭力，逐步成為21世紀的主流制造技術。

3D打印快速成型技術的成型工藝多種多樣，其中選擇性激光燒結是發展最快、最為成功且已經商業化的快速成型技術方法之一，主要是是利用粉末材料在激光照射下燒結的原理，在計算機控制下層層堆積成型。采用該技術不僅可以制造出精確的模型和原型，還可以成型具有可靠結構的金屬零件作為直接功能件使用，其工藝比較簡單、精度高、無需支撐結構、材料利用率高，因此在現代制造業中受到越來越廣泛的重視。

選擇性激光燒結工藝材料適應面廣，不僅能制造塑料零件，還能制造陶瓷、石蠟等材料的零件，特別是可以直接制造金屬零件。用于選擇性激光燒結工藝的材料一般是粉末態，包括高分子、陶瓷和金屬等，并且對粉末的性能要求較高，如高的密度、高的球形度、均勻的成分、窄的尺寸分布等，這就對粉末的制造提出了更高的要求。現有技術中復合粉末通常有兩種混合型式：一種是粘結劑粉末與金屬或陶瓷粉末按一定比例機械混合；另一種則是把金屬或陶瓷粉末放到粘結劑稀釋液中，制取具有粘結劑包裹的金屬或陶瓷粉末。研發和應用性能更加優異的粉末材料是該項技術發展的關鍵。

目前國內外在3D打印材料，尤其是用于3D打印的高流動性合金、聚合物復合材料方面已取得了一定成效。其中黃俊俊等人發明了一種3D打印用聚合物/金屬復合粉體材料的制備方法（中國發明專利申請號201710235120.3），涉及化學鍍及復合材料制備領域，制備方法為：聚合物粉體材料表面改性；改性聚合物粉體表面敏化和活化；聚合物粉體表面化學鍍，將制備的復合粉體進行分級，選擇粒徑為50~80μm的粉體作為原料可進行3D產品的打印，制備的復合粉體采用金屬包裹，能夠避免聚合物粉體在敏化和活化過程中同酸反應，可以實現聚合物粉體表面化學鍍；制備的復合粉體中金屬層均勻包覆在聚合物粉體表面，且包覆不受粉體形貌限制；金屬顆粒分散均勻且金屬顆粒與聚合物粉體表面具有良好的潤濕性，燒結性能優異，可廣泛應用于3D打印領域。另外，徐忠等人發明了一種3D打印納米復合材料的制備方法（中國發明專利申請號201710647129.5），主要是對廢塑料進行清洗篩選后，二次利用，并制作合金金屬粉末，采用表面活性劑對納米粉末實施解團聚處理，使得納米粉末具備優異的分散性，將其混合加入后，可以進一步提升產品韌性；將納米粉末增強材料懸濁液、合金金屬粉末、有機溶劑及羥基丙烯酸共聚樹脂粉末均勻混合后進行球磨、干燥得到混合粉末，之后加入粘結劑得到納米復合材料；該納米復合材料作為3D打印快速成型機的成型原料，能夠有效的在3D打印機上快速成型，并可應用于多種不同型號的3D打印機。

可見，現有技術中用于3D打印粉末材料球形度不足，流動性差，3D打印效果較差，同時存在工藝復雜而成本較高等缺點。

發明內容