一种三维快速成型复合粉末材料制造技术

本发明专利技术公开了一种三维快速成型复合粉末材料，按照重量份数计，淀粉基复合粉末包括：70‑90份淀粉，10‑15份纤维素，40‑60份麦芽糊精，25‑45份填料，5‑10份颜料；水基粘结溶液包括：90份溶剂，5份乙二醇，5份乙二醇二乙酸酯，5份异丙醇；其中，淀粉的粒径为1‑10μm，纤维素的粒径为50‑100μm，麦芽糊精为粒径为100‑300μm，淀粉基复合粉末的粒度为200‑400目。本发明专利技术通过调整材料的配方和使用了水基粘结溶液，使整个复合材料易于粘结，提高了成型速度，并且基于淀粉基复合粉末，材料可降解，是一种环境友好型材料。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及三维打印
，具体涉及一种三维快速成型复合粉末材料。
技术介绍
三维快速成型技术是现在制造技术中较为热门的技术，是一种叠层制造技术，其原理是通过向物品分层添加材料创造实物。其通过离散获得堆积的路径、限制和方式，通过堆积材料叠加形成三维实体，与计算机系统结合，以提高快速成型效率和精度，与传统的去除成型形成鲜明的对照，其工艺流程主要包括三维模型构造、近似处理、切片处理、截面加工、截面叠加、后处理等。其中3DP工艺采用三维立体成型，通过喷头用粘结剂将零件的截面打印在材料粉末上面，或者将成型树脂一层一层喷出，分别固化粘结成型，其成型过程是将各个二维截面重叠粘结成为一个三维实体，该方法具有速度快的有点，适合制造各种复杂形状的零部件，并且无污染。不同的快速成型技术对成型材料有不同的要求，但是快速精确成型是对三维打印材料的要求，成型材料很大程度上决定了快速成型技术的成败，但是现在常用的三维快速成型材料存在以下缺陷：(1)材料中含有大量难以降解的组分，对环境造成压力；(2)材料的成本较高，对小型企业来说，生产成本压力较高；(3)粉末材料的流动性较差，会出现在模具中积料的现象，不但影响打印效率，而且会造成产品表面不光滑的现象，影响打印成型产品的质量；(4)材料成型固化较慢，影响打印效率和打印精度。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术存在的以上问题，提供一种三维快速成型复合粉末材料，本专利技术通过调整材料的配方和使用了水基粘结溶液，使整个复合材料易于粘结，提高了成型速度，并且基于淀粉基复合粉末，材料可降解，是一种环境友好型材料。为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本专利技术通过以下技术方案实现：一种三维快速成型复合粉末材料，材料包括淀粉基复合粉末和水基粘结溶液，按照重量份数计，所述淀粉基复合粉末包括：所述水基粘结溶液包括：其中，所述淀粉的粒径为1-10μm，所述纤维素的粒径为50-100μm，所述麦芽糊精为粒径为100-300μm，所述淀粉、纤维素、麦芽糊精、填料、颜料组成的淀粉基复合粉末的粒度为200-400目。进一步优选地，按照重量份数计，所述淀粉基复合粉末包括：所述水基粘结溶液包括：其中，所述淀粉的粒径为10μm，所述纤维素的粒径为50μm，所述麦芽糊精为粒径为200μm，所述淀粉、纤维素、麦芽糊精、填料、颜料组成的淀粉基复合粉末的粒度为200目。进一步优选地，所述填料包括以下中的一种或多种：碳酸钙、硫酸钡、滑石粉、气相二氧化硅。进一步优选地，所述颜料包括以下中的一种或几种：炭黑、氧化铁红、钛白粉、酞青蓝。进一步优选地，所述溶剂包括以下中的一种或几种：蒸馏水、甲醇、乙醇、丙醇。本专利技术的有益效果是:本专利技术涉及一种三维快速成型复合粉末材料，材料包括淀粉基复合粉末和水基粘结溶液，首先淀粉基复合粉末具有可降解、成本低的优点；本专利技术使用水基粘结溶液作为粘结材料，水基粘结溶液组分污染小、并且与淀粉基粉末材料之间易于粘结，能够提高材料的固化速度，满足三维快速成型的需要。在本专利技术的材料配方中，选用的填料能够很好的增强淀粉基复合粉末的流动性，提高材料的流动性，材料平滑通过模具，不会出现积料现象，提高了打印效率，并且提高了打印产品表面的光滑度，提高打印产品的精度。在本专利技术中，将整个淀粉基复合粉末的粒度控制在200-400目，而且主要粉末组分的粒径也严格控制，在上述粒度范围内，淀粉基复合粉末与粘结溶液作用后，成型的产品抗压强度高，提高了三维快速成型复合粉末材料成型产品的质量。上述说明仅是本专利技术技术方案的概述，为了能够更清楚了解本专利技术的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，本专利技术的具体实施方式由以下实施例详细给出。具体实施方式下面将对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。实施例1实施例1中公开了一种复合粉末材料，该材料应用在三维快速成型打印机中，该材料的配方如表1中所示。表1实施例1中的配方表实施例2实施例2中公开了一种复合粉末材料，该材料应用在三维快速成型打印机中，该材料的配方如表2中所示。表1实施例2中的配方表实施例3实施例3中开了一种复合粉末材料，该材料应用在三维快速成型打印机中，该材料的配方如表3中所示。表3实施例3中的配方表其中，上述实施例1-3中的填料可以选择碳酸钙、硫酸钡、滑石粉、气相二氧化硅；上述颜料可以选择炭黑、氧化铁红、钛白粉、酞青蓝；上述溶剂可以选择蒸馏水、甲醇、乙醇、丙醇。上述淀粉的粒径选择1-10μm，上述纤维素的粒径选择50-100μm，上述麦芽糊精为粒径选择100-300μm，上述淀粉、纤维素、麦芽糊精、填料、颜料组成的淀粉基复合粉末的粒度选择200-400目。上述材料中粉末的成分和比例对三维打印成型的强度、精度、表面质量都有着重要影响，因为粉末成分配方是一个多元体系，除了各组成成分和含量的主要效应之外，还存在各个因素之间的交互影响，因此，粉末配方是一个多因素的问题，每个粉末组分的粒径以及粒度都能够影响着成型产品的质量。性能测试按照表1-3中的配方，配置3组复合粉末，每组粉末混合充分并且干燥，过200目筛，然后对上述的三组复合粉末分别进行三维打印成型试验，获得成型产品。分别称量上述三组成型产品的重量，并且对三组成型产品的X、Y、Z三个方向上的尺寸进行测量，计算出成型产品尺寸的相对变形量和密度。测量X、Y、Z方向上的抗压强度，三组产品在X方向上抗压强度最强，Z方向上抗压强度最小。在3D成型过程中，Y方向为辊轮移动方向，容易形成错层和阶梯状缺陷，成型件在Y方向上的强度要比X方向上小；Z方向为层堆积方向，强度最小，并且Z方向上受到材料性能的影响最大，因此，评价一种材料的好坏，其制备的成型件在Z方向上的强度最关键，因此，在本测试实施例中，仅仅对成型件Z方向上的抗压强度进行测量即可。然后再对上述三组成型产品的表面质量进行评价，可以根据表面平整光滑程度、分辨率、表面有无颗粒感、有无气孔、裂纹或者表面剥落作为成型产品表面评价的依据，平切将表面质量分为1-10个取值，其中10的表面质量最好。上述测试结果如表4中所示。表4测试结果表由表4中的结果可以看出，实施例1中制备的成型产品的表面质量评价最好，因此，在实施例1作为最佳实施例。在上述实施例的材料配方中，选用的填料能够很好的增强淀粉基复合粉末的流动性，提高材料的流动性，材料平滑通过模具，不会出现积料现象，提高了打印效率，并且提高了打印产品表面的光滑度，提高打印产品的精度。将整个淀粉基复合粉末的粒度控制在200-400目，而且主要粉末组分的粒径也严格控制，在上述粒度范围内，淀粉基复合粉末与粘结溶液作用后，成型的产品抗压强度高，提高了三维快速成型复合粉末材料成型产品的质量。对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本专利技术。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本专利技术的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本专利技术将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种三维快速成型复合粉末材料，材料包括淀粉基复合粉末和水基粘结溶液，其特征在于，按照重量份数计，所述淀粉基复合粉末包括：所述水基粘结溶液包括：其中，所述淀粉的粒径为1‑10μm，所述纤维素的粒径为50‑100μm，所述麦芽糊精为粒径为100‑300μm，所述淀粉、纤维素、麦芽糊精、填料、颜料组成的淀粉基复合粉末的粒度为200‑400目。

【技术特征摘要】
1.一种三维快速成型复合粉末材料，材料包括淀粉基复合粉末和水基粘结溶液，其特征在于，按照重量份数计，所述淀粉基复合粉末包括：所述水基粘结溶液包括：其中，所述淀粉的粒径为1-10μm，所述纤维素的粒径为50-100μm，所述麦芽糊精为粒径为100-300μm，所述淀粉、纤维素、麦芽糊精、填料、颜料组成的淀粉基复合粉末的粒度为200-400目。2.根据权利要求1所述的一种三维快速成型复合粉末材料，其特征在于，按照重量份数计，所述淀粉基复合粉末包括：所述水基粘结溶液包括：其中，所述淀粉的粒径为10μm，所述纤维素的粒径为...

【专利技术属性】
技术研发人员：王智，郭池，黄祺，梁园，陈号，徐军，戴晨雨，
申请(专利权)人：苏州秉创科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32