[發明專利]一種常溫條件下聚合物的3D打印方法及裝置

在審

• 申請號: 202110142323.4
• 申請日: 2021-02-02
• 公開（公告）號: CN112959655A
• 公開（公告）日: 2021-06-15
• 發明（設計）人: 焦志偉;高麗潔;于源;馬昊鵬;丁玉梅;楊衛民
• 申請（專利權）人: 北京化工大學
• 主分類號: B29C64/20
• 分類號: B29C64/20;B29C64/112;B29C64/364;B33Y10/00;B33Y30/00;B33Y40/00;B29K79/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種常溫條件下聚合物的3D打印方法，其特征在于：

步驟一：建立三維模型，對三維模型切片分層得到相應的打印路徑，設置打印參數、設置環境相對濕度，確定打印漿料擠出的空氣壓力；

步驟二：制備打印漿料，按一定比例稱量聚合物粉末和可溶解該聚合物的有機溶劑，將稱量好的聚合物粉末加入有機溶劑中，在一定溫度下，經一定時間攪拌混合得到分散均一的打印漿料；

步驟三：打印漿料由料筒經輸料管由打印噴頭擠出，打印噴頭固定在可實現X、Z軸運動的豎直運動模組上，打印平臺上位于水平運動模組15；

步驟四：進行打印環境的準備，向加濕器的水箱中加入蒸餾水，將微孔霧化器置于霧化噴頭中，將霧化噴頭調整至朝向打印平臺7；濕度控制器通過濕度傳感器對微孔霧化器和排風扇預設打印環境相對濕度，當濕度傳感器感應到環境濕度達到預設值后，開始進行打印工作；

步驟五：打印工作開始，打印過程中打印噴頭與打印平臺聯動實現三維方向的運動，打印漿料通過空氣壓縮機和壓力控制器經料筒和輸料管由打印噴頭擠出，打印漿料擠出后打印環境相對濕度高，環境中水蒸氣含量占比大，打印漿料中的有機溶劑與環境中的水蒸氣互溶并析出使聚合物發生固化成型，余下的溶質即聚合物得以在打印路徑上按需排布、堆疊成型得到打印坯體。

2.根據權利要求1所述的一種常溫條件下聚合物的3D打印方法，其特征在于：打印速度為10mm/s、打印層高0.48mm。

3.根據權利要求1所述的一種常溫條件下聚合物的3D打印方法，其特征在于：打印漿料為35wt％-40％的PEI/NMP,擠出壓力為0.4MPa，打印環境相對濕度為70％-75％RH。

4.根據權利要求1所述的一種常溫條件下聚合物的3D打印方法，其特征在于：打印漿料為38wt％的PEI/NMP中添加3wt％-8wt％的碳纖維短纖，擠出壓力為0.4MPa，打印環境相對濕度為65％-75％RH。

5.根據權利要求1所述的一種常溫條件下聚合物的3D打印方法，其特征在于：打印漿料為38wt％的PEI/NMP中添加了10wt％-20wt％的納米級HA，擠出壓力為0.4MPa，打印環境相對濕度為65％-75％RH。

6.一種常溫條件下聚合物的3D打印裝置，其特征在于：主要包括空氣壓縮機、壓縮空氣精密過濾器、壓力控制器、輸料管、打印漿料、料筒、打印平臺、豎直運動模組、打印噴頭、濕度傳感器、打印坯體、排風扇、霧化噴頭、濕度控制器、水平運動模組、微孔霧化器和水箱，空氣經空氣壓縮機壓縮后通過壓縮空氣精密過濾器去除壓縮空氣中的水、水蒸氣、油霧等有害物質，經壓力控制器調節空氣壓力調控打印漿料的擠出流量；打印漿料由料筒經輸料管由打印噴頭擠出；打印噴頭固定在可實現X、Z軸運動的豎直運動模組上，打印平臺上位于水平運動模組上；濕度控制器通過濕度傳感器對微孔霧化器的霧化噴頭和排風扇預設打印環境相對濕度；打印噴頭與打印平臺聯動實現三維方向的運動，打印漿料通過空氣壓縮機和壓力控制器經料筒和輸料管由打印噴頭擠出，打印漿料擠出后打印環境相對濕度高，環境中水蒸氣含量占比大，打印漿料中的有機溶劑與環境中的水蒸氣互溶并析出使聚合物發生固化成型，余下的溶質即聚合物得以在打印路徑上按需排布、堆疊成型得到打印坯體。