[發明專利]一種基于3D打印和注射成型的制造方法

有效

• 申請號: 202110621946.X
• 申請日: 2021-06-03
• 公開（公告）號: CN113510938B
• 公開（公告）日: 2023-03-31
• 發明（設計）人: 周應國;楊金強;孫弘龍
• 申請（專利權）人: 江蘇科技大學
• 主分類號: B29C69/02
• 分類號: B29C69/02;B29C45/14
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 蘇虹

1.一種基于3D打印和注射成型的制造方法，其特征在于，包括以下步驟：

（1）對3D打印制件進行結構設計，并完成3D打印制件的加工；3D打印制件的結構設計包括自身結構增強部分、模內安放部分和熔體流動調控部分；3D打印件的熔體流動調控部分設有流道；熔體流動調控部分用于限制熔體在所指定方向上的流動；流道的內壁表面設有微溝壑，所述微溝壑的加工方法為：在打印過程中設置位置隨機的打印停留點；

3D打印制件的加工包括一種可增加打印停留點的3D打印代碼修改方法，具體包括以下步驟：

1）確定停留點間隔距離；

2）根據每一個打印段確定間隔點數量；

3）確定每一個間隔點位置；

4）修改打印段的代碼，插入N個停留點代碼；

（2）將3D打印制件預熱后放入注射模具相應位置內；

（3）將熱塑性聚合物原料充入注射模具內，經過冷卻后定型，3D打印制件與后注射充入的聚合物原料形成均一的組合制件；

（4）將所得的組合制件進行翹曲及應力分布的后處理，即得。

2.根據權利要求1所述的基于3D打印和注射成型的制造方法，其特征在于，步驟（1）中，根據欲加工的注射制件的結構進行分析，確定其特點及使用目標，并進而確定3D打印制件的嵌入位置、尺寸和形狀特征，開展3D打印制件的結構設計。

3.根據權利要求2所述的基于3D打印和注射成型的制造方法，其特征在于，自身結構增強部分保證打印件在注射模腔內承受0~50MPa壓力時不發生變形，模內安放部分比模具型腔相應位置的尺寸大0.5%~2%，熔體流動調控部分與熔體在注射過程中的流動相互適應，熔體流動調控部分與熔體在模具內的流動方向相互平行。

4.根據權利要求1所述的基于3D打印和注射成型的制造方法，其特征在于，步驟（2）中，3D打印制件預熱溫度低于其熱變形溫度5~20度之間，并且預熱溫度和注射模具的溫度差值在0度~80度之間。

5.根據權利要求1所述的基于3D打印和注射成型的制造方法，其特征在于，步驟（4）中，后處理包括將制件放置于與所述制件形狀相匹配的夾具中，并在低于熔點溫度10~20度范圍內保持5-20分鐘。

6.根據權利要求5所述的基于3D打印和注射成型的制造方法，其特征在于，打印停留點的停留時間在1~1000ms之間。

7.根據權利要求1所述的基于3D打印和注射成型的制造方法，其特征在于，3D打印的成型工藝為FDM、SLS、POLYJET、MJF、SLA中的至少一種。

8.一種權利要求1~7中任一項制造方法得到的制件在高性能或功能化注射成型制品上的應用。