一种3D打印户外雕塑油墨及其制备方法技术

技术编号:14334427 阅读:95 留言:0更新日期:2017-01-04 08:25
本发明专利技术涉及3D打印户外雕塑用的石膏材料,还涉及该石膏材料的制备和使用方法。该油墨由重量百分比的80~96%的基础油墨、3~16%的砂子、0.5~2.0%的防水剂、0.1~1%的减水剂和0.2~1%的岩砂晶组成。该油墨的制备方法:填料预处理;预处理填料、促凝剂和改性剂混合后,加入石膏粉和颜料,混合均匀,制得基础油墨;基础油墨中加入砂子、防水剂、减水剂和岩砂晶,混合均匀,即得。该油墨使用方法:将该油墨加入水中,混合均匀,即可进行3D打印。有益效果:(1)成品强度高表观质量好;(2)能满足多种设计要求,应用范围广;(3)成品色彩表现丰富,维护简单,使用寿命长;(4)制作可以在现场完成;(5)成品重量轻,运输方便;(6)无污染,且该材料可以回收再加工后重复使用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于3D打印材料
,涉及一种3D打印户外雕塑用的石膏材料,本专利技术还涉及该石膏材料的制备方法和使用方法。
技术介绍
雕塑,指为美化城市或用于纪念意义而雕刻塑造、具有一定寓意、象征或象形的观赏物和纪念物,是雕、刻、塑三种创制方法的总称。指用各种可塑材料(如石膏、树脂、粘土等)或可雕、可刻的硬质材料(如木材、石头、金属、玉块、玛瑙、铝、玻璃钢、砂岩、铜等),创造出具有一定空间的可视、可触的艺术形象,借以反映社会生活、表达艺术家的审美感受、审美情感、审美理想的艺术。通过雕、刻减少可雕性物质材料,塑则通过堆增可塑物质性材料来达到艺术创造的目的。在传统的户外雕塑制造过程中,由于受外界环境(雨、阳光、温度、湿度等)的限制,制作材料非常有限,无非石头和金属。户外雕塑需要经过大量的、切割和雕刻,因此,户外雕塑的制造周期长,对制作人员的技术要求高,制造成本高。且制作完成后运输不易。也有用粉煤灰等石渣作为雕塑材料的,淡这些材料不易胶凝,可塑性不强,且喷涂上色不方便,不美观。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种3D打印户外雕塑用石膏材料,解决了目前户外雕塑的制造周期长、对制作人员的技术要求高、制造成本高、且制作完成后不易运输的问题。本专利技术所采用的技术方案是:一种3D打印户外雕塑油墨,由重量百分比的80~96%的基础油墨、3~16%的砂子、0.5~2.0%的防水剂、0.1~1%的减水剂和0.2~1%的岩砂晶组成。所述的基础油墨由重量百分比的以下组份组成,石膏粉:60%~91%,填料:2%~20%,改性剂:4%~18%,促凝剂:0.5%~5%,固化剂:1%~20%,颜料:0.1~0.5%;所述的石膏粉为直火顺流煅烧法生产制作的α-半水石膏,其粒径大小为1μm~150μm,抗压强度≥25MPa;其生产工艺是:石膏原料经过三级破碎,均化,得到粒径10~20cm的石膏块,在反应釜中加热至55℃~60℃,排除产生的冷凝水后通入1.5~3.5MPa的饱和蒸汽,干燥5~6h,然后排走多余蒸汽;压力0.3~0.5MPa,温度150℃~160℃,干燥7~8h,干燥后的物料粉磨得石膏粉;所述的填料为二氧化硅或纳米碳化硅中的一种或两种的混合物;所述的改性剂为聚醋酸乙烯酯、环氧树脂和有机硅中的一种或任意几种的混合物;所述的促凝剂为无水乙醇、乙酸乙酯和丙三醇中的一种或任意几种的混合物;所述的固化剂为二乙烯三胺(DETA)、乙二胺和3-二乙胺基丙胺(DEAPA)中的一种或任意几种的混合物。所述的砂子含泥量≤1.5%,平均粒径≤0.05mm。所述的防水剂为聚乙稀醇、石蜡、有机硅类防水剂和渗透结晶防水剂(DPS)中的一种或两种或多种的混合物。优选的防水剂为聚乙稀醇、有机硅类防水剂和渗透结晶防水剂(DPS)中的一种或两种或三种的混合物。所述的减水剂为木质素类MG、萘系FDN和聚羧酸类KH-JS减水剂中的一种或两种或多种的混合物。优选的减水剂为木质素类MG和聚羧酸类KH-JS减水剂中的一种或两种的混合物。本专利技术还有关于该3D打印户外雕塑油墨的制备方法:填料预处理:在研磨机中按配方加入固化剂和填料,转速500~2000r/min,研磨4~12h;在搅拌器中按配方加入促凝剂,预处理填料和改性剂,混合均匀,50~57℃保温3~6h后,按配方加入石膏粉和颜料,混合均匀,制得基础油墨;基础油墨中加入3~16%的砂子、0.5~2.0%的防水剂、0.1~1%的减水剂和0.2~1%的岩砂晶,混合均匀,制得3D打印户外雕塑油墨。本专利技术还有关于该3D打印户外雕塑油墨的使用方法:将质量百分比52~58%的3D打印户外雕塑油墨加入到42~48%的水中,充分搅拌,混合均匀,即可进行3D打印。本专利技术的有益效果是:(1)采用超细、高强的α-半水石膏作为主体粉末材料,户外雕塑成品强度高、分辨率高、打印误差小、孔隙率小、表观质量好。(2)本专利技术的3D打印户外雕塑油墨能满足多种设计要求,应用范围广。(3)本专利技术的3D打印户外雕塑油墨制作的成品色彩表现丰富,维护简单,使用寿命长。(4)本专利技术的3D打印户外雕塑油墨的制作可以在现场完成,无需运输,节省人力、物力、财力。(5)本专利技术的3D打印户外雕塑油墨制作的成品相对于石质和金属质的雕塑重量轻,运输方便。(6)本专利技术的3D打印户外雕塑油墨,无污染,且该材料可以回收再加工后重复使用,更环保。具体实施方式以下通过具体实施方式对本专利技术的内容作进一步说明,但不用于限定本专利技术的技术方案。实施例1石膏原料经过三级破碎,均化,得到粒径10cm的石膏块,在反应釜中加热至55℃,排除产生的冷凝水后通入1.5MPa的饱和蒸汽,干燥6h,然后排走多余蒸汽;干燥3小时,压力0.5MPa,温度150℃,干燥8h,干燥后的物料粉磨得石膏粉;在研磨机中加入DETA10.0g和纳米碳化硅155.0g,转速500r/min,研磨12h;在搅拌器中加入无水乙醇50.0g,经过研磨的纳米碳化硅和DETA的混合物,环氧树脂180.0g,混合均匀,50℃保温6h后,按配方加入600.0g石膏粉,红色氧化铁颜料5.0g,混合均匀,即得基础油墨1000g。960g基础油墨中加入平均粒径为0.05mm的净砂30g,5g渗透结晶防水剂(DPS),1g木质素类MG减水剂和4g岩砂晶,混合均匀,制得3D打印户外雕塑油墨1000g。520g的3D打印户外雕塑油墨加入到480g的水中,充分搅拌,混合均匀,即可进行3D打印。实施例2石膏原料经过三级破碎,均化,得到粒径20cm的石膏块,在反应釜中加热至60℃,排除产生的冷凝水后通入3.5MPa的饱和蒸汽,干燥5h,然后排走多余蒸汽;干燥2小时,压力0.3MPa,温度160℃,干燥7h,干燥后的物料粉磨得石膏粉;在研磨机中加入DETA200.0g和纳米碳化硅20.0g,转速2000r/min,研磨4h;在搅拌器中加入无水乙醇5.0g,经过研磨的纳米碳化硅和DETA的混合物,环氧树脂40.0g,混合均匀,55℃保温4.5h后,按配方加入石膏粉734.0g,氧化铬颜料1.0g,混合均匀,得基础油墨1000g。800g基础油墨中加入平均粒径为0.04mm的净砂160g,20g由5g聚乙稀醇、4g石蜡、6g有机硅类防水剂和5g渗透结晶防水剂(DPS)组成的防水剂,10g由2g木质素类MG、3g萘系FDN和5g聚羧酸类KH-JS减水剂组成的减水剂和10g岩砂晶,混合均匀,制得3D打印户外雕塑油墨1000g。580g的3D打印户外雕塑油墨加入到420g的水中,充分搅拌,混合均匀,即可进行3D打印。实施例3石膏原料经过三级破碎,均化,得到粒径15cm的石膏块,在反应釜中加热至57℃,排除产生的冷凝水后通入2.5MPa的饱和蒸汽,干燥5.5h,然后排走多余蒸汽;干燥2.5小时,压力0.4MPa,温度155℃,干燥7.5h,干燥后的物料粉磨得石膏粉;在研磨机中加入DETA5.0g和纳米碳化硅20.0g,转速1000r/min,研磨8h;在搅拌器中加入无水乙醇5.0g,经过研磨的纳米碳化硅和DETA的混合物,环氧树脂40.0g,混合均匀,56℃保温5h后,按配方加入927.0g石膏粉,孔雀蓝颜料3.0g,混合均匀,即得基础油墨1000g。880g基础油本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种3D打印户外雕塑油墨,其特征在于:由重量百分比的80~96%的基础油墨、3~16%的砂子、0.5~2%的防水剂、0.1~1%的减水剂和0.2~1%的岩砂晶组成。

【技术特征摘要】
2015.11.30 CN 20151086462571.一种3D打印户外雕塑油墨,其特征在于:由重量百分比的80~96%的基础油墨、3~16%的砂子、0.5~2%的防水剂、0.1~1%的减水剂和0.2~1%的岩砂晶组成。2.根据权利要求1所述的一种3D打印油墨,其特征在于:所述的基础油墨由重量百分比的以下组份组成,石膏粉:60%~91%,填料:2%~20%,改性剂:4%~18%,促凝剂:0.5%~5%,固化剂:1%~20%,颜料:0.1~0.5%;所述的石膏粉为直火顺流煅烧法生产制作的α-半水石膏,其粒径大小为1μm~150μm,抗压强度≥25MPa;其生产工艺是:石膏原料经过三级破碎,均化,得到粒径10~20cm的石膏块,在反应釜中加热至55℃~60℃,排除产生的冷凝水后通入1.5~3.5MPa的饱和蒸汽,干燥5~6h,然后排走多余蒸汽;压力0.3~0.5MPa,温度150℃~160℃,干燥7~8h,干燥后的物料粉磨得石膏粉;所述的填料为二氧化硅或纳米碳化硅中的一种或两种的混合物;所述的改性剂为聚醋酸乙烯酯、环氧树脂和有机硅中的一种或任意几种的混合物;所述的促凝剂为无水乙醇、乙酸乙酯和丙三醇中的一种或任意几种的混合物;所述的固化剂为二乙烯三胺(DETA)、乙二胺和3-二乙胺基丙胺(DEAPA)中的一种或任意几种的混合物。3.根据权利要求1所述的一种3D打印户外雕塑油墨,其特征在于:所述的砂子含泥量≤1.5%,平均粒径≤0.05mm。4.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员:张炜赵富玉马刚
申请(专利权)人:青海明阳环保科技有限公司
类型:发明
国别省市:青海;63

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