[發明專利]等離子刮刀在3D打印中的應用及其制備方法

有效

• 申請號: 201910536006.3
• 申請日: 2019-06-20
• 公開（公告）號: CN110228196B
• 公開（公告）日: 2021-07-23
• 發明（設計）人: 呂忠利;遲磊
• 申請（專利權）人: 山東創瑞激光科技有限公司
• 主分類號: B29C64/153
• 分類號: B29C64/153;B29C64/214;C23C14/20;C23C14/35;C23C14/58;B22F3/105;B33Y30/00
• 代理公司: 北京智行陽光知識產權代理事務所(普通合伙) 11738
• 代理人: 黃錦陽

本發明涉及等離子刮刀在3D打印中的應用及其制備方法，等離子刮刀，其特征在于，用于刮料的一側經等離子處理。本申請可以使3D打印產品的質量更穩定，提高生產效率。

技術領域

本發明屬于3D打印領域，具體涉及等離子刮刀在3D打印中的應用及其制備方法。

背景技術

3D打印(3DP)即快速成型技術的一種，它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。

目前3D打印部件，需要根據部件制三維模板、并根據制定的三維模板制定工藝路線，并將三 維模型導入到3D打印機中，模板的制備以及設定工藝路線均需要投入大量的人力物力，成本很 高，因此，針對單個產品的打印并不適用于3D打印，為了降低成本通常采用批次打印，即設計一 個模板，打印多件產品，實踐發現3D打印存在批次打印出的產品質量并不穩定，即使同一臺機器 不同時間打印出的產品質量也存在差別。

然而，3D打印出的產品僅為粗品，需要進一步打磨才可以成為成品，由于3D打印出的產品 質量存在差別，因此在后續打磨過程中，無法制定統一的工藝流程，需要針對不同質量的產品設 計不同的打磨工藝，因此生產效率極低。

橡膠由于具有較好的柔韌性，易清洗，使用時不變形，不會因硬度過高，對粉料造成碾壓， 因此，目前3D打印用的刮刀橡膠材質的較多，然而3D打印為在密閉的容腔內，通過刮刀將粉料 刮入打印倉內，采用激光灼燒的方式對粉料灼燒使之熔融，進行實現逐層打印，而激光灼燒會使 密閉容腔中的溫度升高，溫度的升高則會加速橡膠的老化，因此，需要經常更換刮刀，這就給生 產帶來了麻煩。

目前沒有使3D打印產品質量穩定的方法，進一步提升3D打印產品的效率；也沒有柔韌性 好，且能夠滿足3D打印設備使用，不需要經常更換的刮刀。

發明內容

本發明提供等離子刮刀在3D打印中的應用及其制備方法，解決技術問題是1)提高3D打印產品 質量的穩定性；2)提升3D打印產品的效率；3)柔韌性好，應用于3D打印設備中無需經常更 換。

為了解決上述技術問題，本發明采用以下技術方案：

等離子刮刀在3D打印中的應用。

所述刮刀用于刮料的一側，經等離子處理；所述刮刀材質為硅膠、橡膠和塑料中的一種。

優選地，所述刮刀材質為硅膠；所述刮刀材質中含有抗靜電劑；所述等離子處理為等離子鍍層處 理，所述等離子鍍層中含有金屬。

等離子刮刀的制備方法，按照以下步驟進行：

1)設計并制備刮刀粗胚：根據3D打印機的機型設計并制備與之相對應的刮刀粗胚；

2)預處理：對步驟1)制備的刮刀粗胚進行等離子清洗；

3)制備導電層：利用磁控濺射方法以導電材料為靶材，將導電材料沉積于刮刀粗胚用于刮料的一 側，得導電層；

4)等離子滲氮：利用磁控濺射方法將含氮氣體沉積于導電層；

5)制備刮刀：通入碳前驅體，進行鍍層，最終制得刮刀。

優選地，步驟2)所述預處理為在真空度為0.3～3pa條件下，通入氣體，氣體流量為40～ 80sccm；并保持真空度為0.3～3pa；所述氣體為氬氣、氫氣、氧氣和氮氣中的一種或任意比例的 幾種；

等離子條件為工作偏壓40～120v，濺射功率為100～300W，清洗時間為1～15min。

優選地，步驟3)中所述導電材料為金屬；所述磁控濺射方法控制條件為導電材料靶電流為0.3～ 1.5A，沉積氣壓為0.5～3Pa；工作偏壓40～120v，濺射功率為100～300W，沉積時間為3～30min。