[發明專利]一種增強熔融沉積成型3D打印零件強度的方法

在審

• 申請號: 202211263263.2
• 申請日: 2022-10-14
• 公開（公告）號: CN115534305A
• 公開（公告）日: 2022-12-30
• 發明（設計）人: 涂勇強;吳志聰;阮翠霞;何凱倫
• 申請（專利權）人: 福建星海通信科技有限公司
• 主分類號: B29C64/118
• 分類號: B29C64/118;B29C64/314;B29C64/379;B29C64/393;B33Y10/00;B33Y40/10;B33Y40/20;B33Y50/02
• 代理公司: 福州市博深專利事務所(普通合伙) 35214
• 代理人: 唐燕玲

本發明涉及3D打印技術領域，尤其涉及一種增強熔融沉積成型3D打印零件強度的方法，包括以下步驟：S1、向基體中添加結合力增強填料并制備熔融沉積成型3D打印的絲材；S2、進行3D打印時，保持3D打印過程的溫度高于絲材的玻璃化溫度；S3、對3D打印得到的打印零件進行冷卻和退火處理。本發明提高了最終的熔融沉積成型3D打印零件層間附著力，減少了3D打印過程中的結構缺陷，使得最終的熔融沉積成型3D打印零件的機械強度明顯提高，該方法操作簡單，對熔融沉積成型3D打印零件的機械強度有明顯的提高，實用性佳。

技術領域

本發明涉及3D打印技術領域，尤其涉及一種增強熔融沉積成型3D打印零件強度的方法。

背景技術

3D打印又被稱作增材制造，相較于傳統的減材制造技術，在復雜結構零件制造中具有效率高、成本低、設計自由、精度高等優勢，近年來在醫療、航空航天和其他領域發展快速。在各種3D打印技術中，熔融沉積成型(Fused Deposition Modeling，FDM)，又被成為熔融長絲制造(Fused Filament Fabrication，FFF)，其打印方法可參考申請號為201610027447.7、名稱為一種熔融沉積成型3D打印方法的中國發明專利。屬于擠出式增材制造技術，由于其操作簡單、成本相對較低和生產速度快，近年來受到了很多關注，并成功應用于許多工業領域。但由于熔融沉積成型3D打印的工作原理為固體絲材通過加熱變為熔融的細絲擠出噴嘴，融化的擠出細絲通過層層堆積實現三維零件的成型，層間界面的形成導致零件層間附著力低，在3D打印過程中容易出現結構缺陷，導致最終熔融沉積成型3D打印零件的機械強度下降。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是：提供一種增強熔融沉積成型3D打印零件強度的方法，可使打印零件的機械強度明顯提高。

為了解決上述技術問題，本發明采用的技術方案為：一種增強熔融沉積成型3D打印零件強度的方法，包括以下步驟：

S1、向基體中添加結合力增強填料并制備熔融沉積成型3D打印的絲材；

S2、進行3D打印時，保持3D打印過程的溫度高于絲材的玻璃化溫度；

S3、對3D打印得到的打印零件進行冷卻和退火處理。

進一步地，所述S1具體包括步驟S11：

選用低分子量聚乳酸聚合物作為基體，選用聚乙二醇和蒙脫石作為增強填料。

進一步地，所述S1具體包括步驟S12：

將低分子量聚乳酸聚合物、聚乙二醇和蒙脫石按依次按照100、10～15、5～10的質量份配料制得原料。

進一步地，所述S1具體包括步驟S13：

將原料在40-60℃的溫度、20-30r/min的攪拌速率下攪拌2-3小時，然后進行冷卻。

進一步地，所述S1具體包括步驟S14：

將冷卻后的原料在190-220℃的溫度下造粒，然后進行冷卻。

進一步地，所述S1具體包括步驟S15：

將冷卻后的粒料在210-220℃的溫度下擠出得到直徑為0.6-0.8mm的絲材，然后進行冷卻。

進一步地，所述S2具體包括步驟S21：

保持3D打印過程的溫度在42-48℃范圍內。

進一步地，所述步驟S21具體為：

利用空氣加熱裝置對3D打印機基板加熱，使溫度保持在42-48℃范圍內。

進一步地，所述S3具體包括步驟S31：

將打印零件放入溫度在47-53℃范圍內的溫箱保溫1-2小時。