[發明專利]一種聚醚醚酮的3D打印方法及其打印樣件

在審

• 申請號: 201910941716.4
• 申請日: 2019-09-30
• 公開（公告）號: CN110576602A
• 公開（公告）日: 2019-12-17
• 發明（設計）人: 臧劍鋒;化征;周天若
• 申請（專利權）人: 華中科技大學
• 主分類號: B29C64/118
• 分類號: B29C64/118;B29C64/314;B29C64/393;B29B13/06;B33Y30/00;B33Y80/00
• 代理公司: 42201 華中科技大學專利中心
• 代理人: 曹葆青;李智

本發明公開了一種聚醚醚酮的3D打印方法及其打印樣件，方法包括：設置用于形成具有預設形狀記憶性能的聚醚醚酮樣件的3D打印參數，包括：填充密度，打印速度，噴頭溫度，熱床溫度，噴頭直徑，擠出倍率，層厚，以及打印角度；采用聚醚醚酮線材，通過熔融沉積，打印底座；按照上述打印參數，在底座上打印具有預設形狀記憶性能的聚醚醚酮樣件。本發明對聚醚醚酮進行具有可控形狀記憶性能的3D打印，根據實際所需的形狀，而特別地對填充密度、打印速度、噴頭溫度、熱床溫度、噴頭直徑、擠出倍率、層厚和打印角度進行設置，并結合熔融沉積打印法進行3D打印，可得到具有較高可控形狀記憶性能的聚醚醚酮樣件，同時提高了聚醚醚酮的應用范圍，實用性較強。

技術領域

本發明屬于3D打印領域，更具體地，涉及一種聚醚醚酮的3D打印方法及其打印樣件。

背景技術

3D打印技術(又稱增材制造或增量制造技術)，它是以計算機三維設計模型為基礎，通過逐層堆積黏結疊加成型，制造出實體的制造方法。其主要特點是依托計算機三維設計數據驅動，不需要傳統制造工藝必須的機床、模具制造等生產準備，直接由數字化設計生產任何形狀的產品，無需組裝，極大的縮短了產品的研制周期，制造工藝簡單、省時省力。

聚醚醚酮是耐高溫、機械性能強的一種特種工程塑料，但由于其通過3D打印得到的樣件力學性能待提高，大部分學者對其主要集中在提高聚醚醚酮3D打印樣件的力學性能方面，且3D打印機打印出來的聚醚醚酮形狀記憶性能不高，變形回復不可調，使得具有特殊性能的聚醚醚酮的應用受限，其優點得不到的有效的發揮。

發明內容

本發明提供一種聚醚醚酮的3D打印方法及其打印樣件，用以解決現有聚醚醚酮的3D打印方法得到的聚醚醚酮樣件形狀記憶性能差而存在其應用受限的技術問題。

本發明解決上述技術問題的技術方案如下：一種聚醚醚酮的3D打印方法，包括：

S1、設置用于形成具有預設形狀記憶性能的聚醚醚酮樣件的3D打印參數，所述3D打印參數包括：填充密度，打印速度，噴頭溫度，熱床溫度，噴頭直徑，擠出倍率，層厚，以及打印角度；

S2、采用聚醚醚酮線材，通過熔融沉積，打印底座；

S3、按照所述打印參數，在所述底座上打印具有預設形狀記憶性能的聚醚醚酮樣件。

本發明的有益效果是：本發明創造性地對聚醚醚酮進行具有可控形狀記憶性能的3D打印，根據實際所需的形狀，而特別地對填充密度、打印速度、噴頭溫度、熱床溫度、噴頭直徑、擠出倍率、層厚和打印角度進行設置，并結合熔融沉積打印法(FDM)，進行3D打印，其中，為了避免在打印中樣件邊緣翹起，在打印之前，先打印根據常規參數設置打印一個底座，再在底座上打印所需的聚醚醚酮樣件，打印完后，將底座從樣件上剝離即可，以得到比較完整、規則的高質量聚醚醚酮樣件。通過上述方法，可以得到具有較高可控形狀記憶性能的聚醚醚酮樣件，而由于聚醚醚酮是一種特種工程塑料，具有機械強度大，因此，可用于執行復雜、苛刻條件的任務，應用范圍廣，實用性較強。

上述技術方案的基礎上，本發明還可以做如下改進。

進一步，所述S1之前，所述方法還包括：

S0、對所述聚醚醚酮線材進行熱預處理，除掉水分。

本發明的進一步有益效果是：除掉水分以保障打印過程噴嘴出絲的穩定性，并保障打印出的聚醚醚酮樣件具有較高的成型度，確保打印樣件的質量。

進一步，所述S1包括：

將所述聚醚醚酮線材放置在真空烘箱中加熱2h，所述真空烘箱的溫度為160℃、真空度為-7PSI。

本發明的進一步有益效果是：該方法能夠充分去除聚醚醚酮中的水分，提高3D打印樣件的機械性能和形狀回復性能。

進一步，所述S2中，在所述打印底座之前，先對噴頭和熱床進行預加熱處理。