[發明專利]一種用于3D打印機金屬漿料筒的清洗劑及其制備方法

在審

• 申請號: 202110190899.8
• 申請日: 2021-02-20
• 公開（公告）號: CN112961737A
• 公開（公告）日: 2021-06-15
• 發明（設計）人: 王澤敏;李桐;李祥友;李樹寒;蘭新強;賀兵
• 申請（專利權）人: 華中科技大學鄂州工業技術研究院;華中科技大學
• 主分類號: C11D1/83
• 分類號: C11D1/83;C11D3/20;C11D3/04;C11D3/22;C11D3/382;C11D3/60
• 代理公司: 北京眾達德權知識產權代理有限公司 11570
• 代理人: 張曉冬

本發明特別涉及一種用于3D打印機金屬漿料筒的清洗劑及其制備方法，屬于專用清洗劑技術領域；按重量份計，所述清洗劑的組分包括：50～75份木質素磺酸鈉溶液、5～15份表面活性劑、10～30份增稠劑和5～15份助洗劑。通過上述各組分的協同配合作用，使制得的清洗劑具有高活性、黏度適中、清洗速度快、效率高和不腐蝕設備的技術效果，具體的，該清洗劑在使用過程中流動更穩定，清洗效率更高，清洗用時更短；清洗劑基本無殘留，對設備沒有腐蝕效果，且清洗過程中無需加熱，同時，該清洗劑的原料均是市場上廉價易得的物品，所以清洗劑的成本較低。

技術領域

本發明屬于專用清洗劑技術領域，特別涉及一種用于3D打印機金屬漿料筒的清洗劑及其制備方法。

背景技術

現在3D打印技術已經逐漸成熟，3D打印形式也是多種多樣有激光近凈成形、激光選區熔化成形技術、電子束熔化成形技術、熔融沉積成形技術等等。這些傳統的增材制造技術已經發展了幾十年，先進材料增材制造與新方法的研究對于3D打印技術革新有著重要意義。金屬漿料3D打印是指基于微滴噴射成形技術和熔融沉積成形技術開發出的金屬漿料3D打印成形技術。相較于激光近凈成形技術，在耗材方面有著較大優勢，選用的打印原材料種類多、成本更低。

金屬漿料3D打印在各種金屬打印過程之中已經得到廣泛應用。由于所用的漿料多數是由金屬粉末和有機高分子粘結劑混合而成，打印完成后設備料筒中存在很多高分子殘留物，主要以金屬粉末和粘結劑為主，粘附力大，較難清除。當更換材料時，這些殘留物會留在設備料筒上影響下一次打印產品的質量和外觀。

目前，去除料筒殘留物的主要方法有物理去除法和化學去除法兩種。物理去除法是指用機械刮削的方式去除料筒內壁的殘留物。這種方法會受到料筒結構的制約導致去除不完全，而且效率低下易損傷設備內壁。化學去除法是指利用化學清洗劑清洗料筒。傳統的清洗劑由于流變性能不穩定在清洗過程中會有起泡，導致清洗不完全，效率低下。目前料筒清洗劑主要面臨的問題有清洗劑原料成本高，大多高分子化合物為主體，由于高分子化合物清洗劑活性較低，難以清除殘留的金屬粉末，效率低下。清洗劑需要高溫加熱到140℃以上才能進行料筒的清理，工藝要求高。由于高溫以及高分子化合物的影響，打印機料筒內壁還會受到腐蝕，損壞儀器設備。

因此，需要研制一種成本較低、對金屬粉末結合有較高活性、黏度適中、清洗速度快、效率高、不腐蝕設備的料筒清洗劑。

發明內容

鑒于上述問題，提出了本發明以便提供一種克服上述問題或者至少部分地解決上述問題的一種用于3D打印機金屬漿料筒的清洗劑及其制備方法。

本申請提供一種用于3D打印機金屬漿料筒的清洗劑，按重量份計，所述清洗劑的組分包括：

50～75份木質素磺酸鈉溶液、5～15份表面活性劑、10～30份增稠劑和5～15份助洗劑。

可選的，所述表面活性劑包括如下兩種的混合物：辛基酚聚氧乙烯醚和脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸鈉。

可選的，所述增稠劑包括如下兩種的混合物：甘油和瓊脂。

可選的，所述助洗劑包括如下兩種的混合物：硫酸鈉和檸檬酸鈉。

基于同一發明構思，本申請還提供一種用于3D打印機金屬漿料筒的清洗劑的制備方法，其特征在于，所述方法包括：

將50～75份木質素磺酸鈉、5～15份表面活性劑、10～30份增稠劑和5～15份助洗劑進行混合，并在60-80℃溫度條件下攪拌至混合均勻，獲得清洗劑。

可選的，所述木質素磺酸鈉的制備方法包括：

將木質素磺酸鈉細粉溶解于第一溶劑中，獲得木質素磺酸鈉溶液；所述木質素磺酸鈉細粉和所述第一溶劑的質量體積比為15-20g：80-100mL。

該技術方案中，木質素磺酸鈉細粉的粒徑一般不大于100um；