[發明專利]一種高屈服應力陶瓷材料3D打印坯體的清洗方法

有效

• 申請號: 202110492397.0
• 申請日: 2021-05-06
• 公開（公告）號: CN113211613B
• 公開（公告）日: 2022-06-07
• 發明（設計）人: 邢占文;李文利;劉衛衛
• 申請（專利權）人: 蘇州大學
• 主分類號: B28B11/22
• 分類號: B28B11/22;B28B17/00;B33Y40/20;B08B3/12;B08B3/02;C11D1/72;C11D3/20;C11D3/28;C11D3/60;C11D7/26;C11D7/32
• 代理公司: 蘇州創元專利商標事務所有限公司 32103
• 代理人: 孫周強;陶海鋒

本發明公開了一種高屈服應力陶瓷材料3D打印坯體的清洗方法，包括如下步驟，利用清洗液噴淋高屈服應力陶瓷材料3D打印坯體，完成高屈服應力陶瓷材料3D打印坯體的清洗；或者將高屈服應力陶瓷材料3D打印坯體加入清洗液中，超聲處理，完成高屈服應力陶瓷材料3D打印坯體的清洗。本發明用于高屈服應力陶瓷材料3D打印坯體的清洗原理是使用清洗液破壞材料中形成的立體網狀結構，使原本限制于立體網狀結構中的組分能夠自由流出和流動，繼而達到便于洗滌和洗滌效果好的目的，尤其是，本發明在取得優異清洗效果的同時保持高表面質量。

技術領域

本發明涉及增材制造（3D打印）技術領域，具體涉及一種高屈服應力陶瓷材料3D打印坯體的清洗方法。

背景技術

陶瓷材料具有高強度、高硬度、高耐磨性以及優異的耐高溫性能和良好的生物相容性，在航天航空、工業、生物醫療等領域得到了廣泛的應用。隨著產品迭代以及柔性制造的快速發展，3D打印成為近年來倍受關注的一種新的技術手段，該方法是一種以數字模型文件為基礎，運用金屬粉末、塑料、陶瓷粉末和光敏樹脂等可粘合材料，通過逐層打印的方式來構造實體的技術。陶瓷材料具有高熔點、高熱震敏感性的特點，選區激光熔融直接制造成型精度低且易出現裂紋，通常采用間接方法把含有陶瓷粉末和粘結劑的混合物構建形成三維素坯，再經有機物脫除和燒結致密化得到陶瓷零件。高屈服應力為零件添加非接觸支撐以保證零件的表面質量，但缺點是零件表面及復雜結構內部的高屈服應力陶瓷材料難以去除，清洗困難，特別是微/多孔復雜結構，現有技術無法提供有效的清洗方案。

發明內容

為解決上述技術問題，本發明提出了一種高屈服應力陶瓷材料3D打印坯體的清洗方法。本發明用于高屈服應力陶瓷材料3D打印坯體的清洗原理是使用上述清洗液破壞材料中形成的立體網狀結構，使原本限制于立體網狀結構中的組分能夠自由流出和流動，繼而達到便于洗滌和洗滌效果好的目的，尤其是，本發明在取得優異清洗效果的同時保持高表面質量。

為達到上述目的，本發明的技術方案如下：

一種高屈服應力陶瓷材料3D打印坯體的清洗方法，包括如下步驟，利用清洗液噴淋高屈服應力陶瓷材料3D打印坯體，完成高屈服應力陶瓷材料3D打印坯體的清洗；或者將高屈服應力陶瓷材料3D打印坯體加入清洗液中，超聲處理，完成高屈服應力陶瓷材料3D打印坯體的清洗。

本發明中，將清洗主劑與清洗助劑混合，得到清洗液；清洗主劑為丙烯酸異冰片酯（IBOA）、N-丙烯酰嗎啉（ACMO）、甲基丙烯酸羥乙酯（HEMA）、3-乙基-3-羥甲基氧雜環丁烷(EHO)中一種或幾種的組合；所述清洗助劑為Dispers 750W、Dispers 655、Tego 688、Tego755中一種或幾種的組合。

本發明清洗液中，清洗助劑的重量為清洗主劑重量的0～3%，且不包括0；優選的，清洗助劑的重量為清洗主劑重量的0.4～1.5%，最優選0.6～0.9%。

本發明利用清洗液，采用噴淋或者超聲的方法進行清洗。具體的，超聲清洗方式時，將高屈服應力陶瓷材料3D打印坯體用清洗液置入超聲波清洗設備中，再將高屈服應力陶瓷材料3D打印坯體浸入清洗液，開啟超聲波進行清洗；噴淋清洗方式時，將高屈服應力陶瓷材料3D打印坯體置于清洗槽或清洗臺上，采用裝有清洗液的氣液混合噴槍進行壓力噴淋。

本發明中，超聲清洗采用常規超聲波清洗機；優選的，功率為200～500W、頻率為20～80KHz，時間為3～8分鐘；進一步優選的，功率為300～450W、頻率為30～50KHz，時間為4～6分鐘。

本發明中，噴淋清洗采用常規氣液混合噴槍，將高屈服應力陶瓷材料3D打印坯體置入清洗臺上，利用裝有清洗液的氣液混合噴槍進行壓力噴淋；優選的，壓力為0.2～0.8Mpa、時間為1～3分鐘；進一步優選的，壓力為0.4～0.6Mpa、時間為1.5～2.5分鐘。