[發明專利]一種選擇性激光燒結打印多色高分子制品的方法

在審

• 申請號: 202210150978.0
• 申請日: 2022-02-18
• 公開（公告）號: CN114506075A
• 公開（公告）日: 2022-05-17
• 發明（設計）人: 孫玉春;周永勝;王勇;陳虎;張耀鵬;郭雨晴;翟文茹
• 申請（專利權）人: 北京大學口腔醫學院
• 主分類號: B29C64/153
• 分類號: B29C64/153;B29C64/268;B29C64/336;B33Y10/00;B33Y30/00;B33Y40/00;B33Y70/00;B33Y70/10
• 代理公司: 北京睿智保誠專利代理事務所(普通合伙) 11732
• 代理人: 劉曉靜

1.一種選擇性激光燒結打印多色高分子制品的方法，其特征在于，包括如下步驟：

1)將切片處理后的多色高分子制品三維模型導入3D打印機，每一層含有多種顏色；

2)按照切片設定的層厚，鋪設粉末材料，得到未染色的待成型粉末材料；

3)將顏料噴灑至步驟2)得到的未染色的待成型粉末材料需要打印的位置，對該位置進行染色，預熱得到染色后的待成型多色粉末；

4)使用激光對步驟3)預熱并染色后的待成型多色粉末材料進行燒結；

5)工作臺下降一個層厚的高度，重復步驟2)～步驟4)，直至3D打印完成。

2.根據權利要求1所述的一種選擇性激光燒結打印多色高分子制品的方法，其特征在于，所述步驟2)中層厚的取值區間為[0.01，1]mm。

3.根據權利要求2所述的一種選擇性激光燒結打印多色高分子制品的方法，其特征在于，所述步驟2)中粉末材料為高分子材料粉末。

4.根據權利要求3所述的一種選擇性激光燒結打印多色高分子制品的方法，其特征在于，所述步驟2)中粉末材料可以為纖維材料粉末、金屬粉末、陶瓷粉末、無機填料中的一種或幾種與高分子材料的混合粉末。

5.根據權利要求4所述的一種選擇性激光燒結打印多色高分子制品的方法，其特征在于，當混合粉末為結晶聚合物時，所述步驟3)中預熱溫度低于混合粉末材料玻璃化轉變溫度3～5℃。

6.根據權利要求5所述的一種選擇性激光燒結打印多色高分子制品的方法，其特征在于，當混合粉末為無定型粉末時，所述步驟3)中預熱溫度為混合粉末玻璃化轉變溫度；

其中，混合粉末的玻璃化轉變溫度為T_g(混)；

1/T_g(混)＝W₁/T_g(1)+W₂/T_g(2)+……+W_n/T_g(n)，W₁、W₂……W_n分別為混合粉末中各種粉末的質量百分數；T_g(1)、T_g(2)……T_g(n)分別為混合粉末中各種粉末的玻璃化轉變溫度。

7.根據權利要求1～6任一項所述的一種選擇性激光燒結打印多色高分子制品的方法，其特征在于，所述步驟3)噴灑顏料之前還包括以下步驟：

3.1)將不同顏色的顏料分別儲存在打印倉上部的顏料槽中；

3.2)根據步驟1)的顏色選取不同顏料，將步驟3.1)顏料槽中的顏料輸送到噴頭。

8.根據權利要求7所述的一種選擇性激光燒結打印多色高分子制品的方法，其特征在于，所述步驟4)中激光為CO₂激光、CO激光或光纖激光中的一種。

9.根據權利要求8所述的一種選擇性激光燒結打印多色高分子制品的方法，其特征在于，所述步驟4)中激光掃描速度為1～30m/s；激光燒結溫度為15～400℃；激光功率為5～100W。

10.根據權利要求9所述的一種選擇性激光燒結打印多色高分子制品的方法，其特征在于，所述步驟4)中激光掃描成型后，可使用激光以較低的速度對邊緣及高精度要求區域進行二次燒結，以光順邊緣并提高打印精度；所述激光二次燒結掃描速度為0.1-10m/s。