[發明專利]一種3D打印材料及利用該3D打印材料的打印成型方法在審

申請號：	201811244260.8	申請日：	2018-10-24
公開（公告）號：	CN109093109A	公開（公告）日：	2018-12-28
發明（設計）人：	沈秋;楊夢橋;蔣展	申請（專利權）人：	南京惟初信息科技有限公司
主分類號：	B22F1/00	分類號：	B22F1/00;B22F3/22;B22F3/10;B33Y10/00;B33Y70/00
代理公司：	北京德崇智捷知識產權代理有限公司 11467	代理人：	賈凱
地址：	211100 江蘇省南京***	國省代碼：	江蘇;32
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摘要：
搜索關鍵詞：	打印材料金屬粉末粘結劑重量份成型打印聚丙烯產品生產工序金屬粉末原料氧化聚乙烯蠟有機溶劑脫脂尺寸形狀催化脫脂環境友好聚乙烯蠟聚酯改性燒結過程石蠟燒結保質期聚縮醛模具
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【說明書】：

本發明公開了一種3D打印材料及利用該3D打印材料的打印成型方法，所述3D打印材料，以重量份數計，包括：金屬粉末65?80份；粘結劑20?35份；所述金屬粉末以重量份數計，包括：0.1?1μm金屬粉末10份?30份；1?5μm金屬粉末80份?90份；5?100μm金屬粉末100份?200份；所述粘結劑包括重量份數計的以下組分：石蠟10?40份、聚縮醛7?10份、聚酯改性蠟7?10份、聚乙烯蠟12?25份、聚丙烯20?40份和氧化聚乙烯蠟3?5份。本發明的3D打印材料對金屬粉末原料的要求低，保質期長、成本相對較低，配以本發明的打印成型方法無需使用模具，使得成本低廉，且在燒結過程中產品的線變化小，尺寸形狀變化小。此外，所使用的粘結劑對環境友好，無需使用有機溶劑脫脂或催化脫脂，直接燒結，減少產品生產工序。

技術領域

本發明涉及一種3D打印材料及利用該3D打印材料的打印成型方法，屬于3D打印技術領域。

背景技術

3D打印是一種以數字模型文件為基礎，運用粉末狀金屬或塑料等可粘合材料，通過逐層打印的方式來構造物體的技術，是當前最熱門的新型制造技術。因其不需要模具，主要適用于小批量（甚至單件）、形狀復雜產品的快速制造。其核心技術主要集中在裝備和材料兩個方面。目前使用的材料主要有光固化性ABS類樹脂、石膏粉及其粘結劑、用于激光燒結的金屬粉末（品種很少）。ABS類樹脂、石膏粉制品，只能作為概念和裝飾用品，工業及生活實用價值不大，激光燒結金屬粉末，也只有鈦合金等少數幾種適用；上述用于打印的材料價格昂貴。這些因素都限制了3D制造的快速發展和產業化進程。

發明內容

本發明的目的在于針對上述現有技術的不足，提供一種3D打印材料及利用該3D打印材料的打印成型方法。

為解決上述問題，本發明所采取的技術方案是：

一種3D打印材料，以重量份數計，包括：金屬粉末65-80份；粘結劑20-35份；

所述金屬粉末為鐵、鋁、銅、不銹鋼或鈦合金中的一種，以重量份數計，包括：0.1-1μm金屬粉末10份-30份；1-5μm金屬粉末80份-90份；5-100μm金屬粉末100份-200份；

所述粘結劑包括重量份數計的以下組分：石蠟10-40份、聚縮醛7-10份、聚酯改性蠟7-10份、聚乙烯蠟12-25份、聚丙烯20-40份和氧化聚乙烯蠟3-5份。

利用上述的3D打印材料的打印成型方法，包括以下步驟：

S1、制備金屬料漿：將以重量份數計的金屬粉末65-80份、粘結劑20-35份混合均勻制成金屬料漿；

S2、數據建模：利用三維軟件建立模型，將零件模型進行分層切片處理，層片厚度為0.05mm-0.25mm，得到零件的三維模型數據；

S3、3D打印：把零件的三維模型數據導入3D打印設備中，打印機噴嘴溫度為140-160℃，放入金屬料漿按照三維數據模型進行打印，分層打印后金屬料漿迅速冷卻凝固，逐層累積形成3D打印金屬坯體；

S4、燒結：將3D打印金屬坯體在800-1500℃溫度范圍內燒結1.5-4h，得到所需的金屬零部件。

更進一步的技術方案是，還包括步驟S5，將燒結完成的金屬零部件自然冷卻至室溫。