[發明專利]一種3D打印粉料及3D打印方法

在審

• 申請號: 202210579907.2
• 申請日: 2022-05-25
• 公開（公告）號: CN114985761A
• 公開（公告）日: 2022-09-02
• 發明（設計）人: 葉長航;葉長強;謝勇軍;李佃開;張華忠
• 申請（專利權）人: 福州瑞誠鞋材模具有限公司
• 主分類號: B22F10/28
• 分類號: B22F10/28;B22F10/64;B22F12/00;B22F1/103;B22F1/145;B22F1/17;B33Y10/00;B33Y40/10
• 代理公司: 西安賽嘉知識產權代理事務所(普通合伙) 61275
• 代理人: 張少君

本發明公開了一種3D打印粉料，包括粉料、導熱物質和粘結劑，所述導熱物質吸附在粉料的表面，且粉料吸附導熱物質后通過粘結劑相互粘合成團狀，所述粉料包括金屬粉體或陶瓷粉體，且金屬粉體為不銹鋼材料、鐵基材料、磁性材料、有色金屬材料、高比重金屬材料中的任意一種或至少兩種的混合物；本發明3D打印粉料在粉料表面的性狀進行改性操作，在粉料表面形成一層在常溫下對紅外激光吸收良好的物質，成型硬化速度快、滲透合適、成形精度高、強度好，且在使用時均勻細膩，無團聚、粉末流動性好，使供粉系統不易堵塞，能鋪成薄層，且鋪粉均勻順暢，沒有皺褶，無粉末飛揚，不會堵塞打印頭。

技術領域

本發明屬于3D打印技術領域，具體涉及一種3D打印粉料及3D打印方法。

背景技術

3D打印(3DP)即快速成型技術的一種，又稱增材制造，它是一種以數字模型文件為基礎，運用粉末狀金屬或塑料等可粘合材料，通過逐層打印的方式來構造物體的技術。3D打印通常是采用數字技術材料打印機來實現的。常在模具制造、工業設計等領域被用于制造模型，后逐漸用于一些產品的直接制造，已經有使用這種技術打印而成的零部件。該技術在珠寶、鞋類、工業設計、建筑、工程和施工(AEC)、汽車，航空航天、牙科和醫療產業、教育、地理信息系統、土木工程、槍支以及其他領域都有所應用。

現有的3D打印用的粉料在使用時利用高功率的激光設備來作為3D打印技術制造金屬零部件，在打印時打印產品強度較低，固化慢，影響打印效率，且打印產品邊界擴散，影響產品打印精度的問題，為此我們提出一種3D打印粉料及3D打印方法。

發明內容

本發明的目的在于提供一種3D打印粉料及3D打印方法，以解決上述背景技術中提出的問題。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：

一種3D打印粉料，包括粉料、導熱物質和粘結劑，所述導熱物質吸附在粉料的表面，且粉料吸附導熱物質后通過粘結劑相互粘合成團狀。

優選的，所述粉料包括金屬粉體或陶瓷粉體，且金屬粉體為不銹鋼材料、鐵基材料、磁性材料、有色金屬材料、高比重金屬材料中的任意一種或至少兩種的混合物，所述陶瓷粉體為氧化物陶瓷材料、碳化物陶瓷材料、氮化物陶瓷材料和石墨材料中的任意一種或至少兩種的混合物。

優選的，所述粘結劑為甲基纖維素、羥丙基甲基纖維素、羧甲基纖維素鈉、羥乙基纖維素、聚乙烯醇、可再分散乳膠粉、麥芽糊精以及淀粉中的一種或多種。

優選的，所述導熱物質為粉料中金屬粉體的氧化物、金屬粉體的硫化物或單質金屬層。

優選的，所述金屬粉體的氧化物制備方法為：表面氧化步驟：將金屬粉體置于氧化氣氛中進行熱處理氧化，溫度在100-1000℃之間，時間在10-200分鐘之間，在金屬粉料表面生成金屬氧化物。

優選的，所述金屬粉體的硫化物制備方法為：將金屬粉體置于硫化鹽溶液中，在溫度不高于80℃的條件下，使硫化鹽與金屬粉體表面發生反應，生成金屬硫化物附著在金屬粉體表面。

優選的，所述單質金屬層制備方法為：將金屬粉體置于單質金屬溶液中均勻鍍層，持續時間為0.5-30min，在粉末表面形成一層單質金屬層。

一種3D打印粉料的3D打印方法，包括以下步驟：

S1、以3D打印用團狀粉體為原料，采用3D打印機鋪粉后，激光束加熱熔融粉料表層粘結劑以完成一層打印，然后依次打印下一層，如此循環制成預定形狀的生坯；

S2、將步驟S1得到的生坯進行燒結，然后將燒結件進行后加工，得到成型件。

優選的，所述S1中的3D打印用團狀粉體在鋪設時通過螺旋出料機進行輸送出料。

優選的，所述S2中燒結溫度為1200～1900℃，時間為2～3h。