利用3D打印制作建筑景观模型中不锈钢质感构件的方法技术

一种利用3D打印制作建筑景观模型中不锈钢质感构件的方法，利用聚乳酸‑铬铁粉复合3D打印线材，基于熔融沉积3D打印机打印制作；所述聚乳酸‑铬铁粉复合3D打印线材是聚乳酸与铬铁粉混合，通过螺杆挤出机生产的直径为1.75mm或直径3mm的3D打印线材；与现有技术相比，本发明专利技术的优点是快速、低成本、环保，首先产品造型可利用各种三维软件快速建模，聚乳酸是来源于淀粉的生物高分子材料，是可完全降解的环保材料，和铬铁粉复合的3D打印线材在190‑210℃温度时即可熔融打印，比激光熔融金属不锈钢3D打印温度低，能耗低、成本低，打印出的建筑及环境设计构件质感强，效果好。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于3D打印
，特别涉及一种利用3D打印制作建筑景观模型中不锈钢质感构件的方法。
技术介绍
3D打印技术又称增材制造技术，实际上是快速成型领域的一种新兴技术，它是一种以数字模型文件为基础，运用粉末状金属或塑料等可粘合材料，通过逐层打印的方式来构造物体的技术。基本原理是叠层制造，逐层增加材料来生成三维实体的技术。目前，3D打印技术主要被应用于产品原型、模具制造以及艺术创作、珠宝制作等领域，替代这些传统依赖的精细加工工艺。熔融沉积式打印技术(FDM)的主要原理是在略高于打印材料的熔点温度下通过对热塑性材料加热使其熔融从喷嘴挤出，通过电脑控制，一层层堆积成成品。目前市场上熔融挤压堆积成型技术较常用的聚合物材料是丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元共聚物(ABS)、聚乳酸(PLA)、尼龙(PA)和聚碳酸酯(PC)，其中聚乳酸是最受人们欢迎的材料，也是最有前途的可生物降解高分子材料之一。聚乳酸是一种热塑性脂肪族聚酯，同时是一种以可再生植物资源淀粉为原料经过化学合成制备的可生物降解材料，PLA和许多普通高分子一样能进行各种成型加工，如挤丝、吹膜、注塑等进而制成各类产品。PLA是以生物质淀粉为原料的生物基高分子，与石油基高分子不同，PLA完全摆脱了对石油资源的依赖，生产过程，以及最后成品的降解过程对环境造成的负荷小，是一种新型环保性材料，具有良好的发展前景。传统建筑、环境设计沙盘模型是用泡沫塑料板(或三合板)、石膏粉、纸浆等材料手工制作成的，耗时长，比例和尺寸精度低，仿真度不高，整体效果差。
技术实现思路
为了克服上述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供一种利用3D打印制作建筑景观模型中不锈钢质感构件的方法，可以快速、低成本、高精度打印出沙盘模型和不锈钢质感的构件。为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是：一种利用3D打印制作建筑景观模型中不锈钢质感构件的方法，利用聚乳酸-铬铁粉复合3D打印线材，基于熔融沉积3D打印机打印制作。所述聚乳酸-铬铁粉复合3D打印线材是聚乳酸与铬铁粉混合，通过螺杆挤出机生产的直径为1.75mm或直径3mm的3D打印线材。所述聚乳酸与铬铁粉质量比例为1:(0.8～1.5)。所述铬铁粉粒度为200-800目。类别最好为中碳或者低碳，例如，牌号FeCt55C25、FeCr69C0.50、FeCr55C100等。所述铬铁粉水分含量为1％以下。所述铬铁粉利用偶联剂进行表面处理，偶联剂选用钛酸酯偶联剂、铝酸酯偶联剂，用量为铬铁粉质量的1％-0.2％。所述建筑景观模型中不锈钢质感构件包括路牌、楼梯扶手、栏杆、大门、窗框、路灯架、字体及各种雕塑。本专利技术采用聚乳酸-铬铁粉复合3D打印线材，融合了熔融沉积式打印技术和激光烧结金属粉3D打印的优点，可以快速低成本打印出仿不锈钢质感的物品。与现有技术相比，本专利技术的优点是快速、低成本、环保，首先产品造型可利用各种三维软件快速建模，聚乳酸是来源于淀粉的生物高分子材料，是可完全降解的环保材料，和铬铁粉复合的3D打印线材在190-210℃温度时即可熔融打印，比激光熔融金属不锈钢3D打印温度低，能耗低、成本低，打印出的建筑及环境设计构件质感强，效果好。附图说明图1是本专利技术工艺流程图。具体实施方式下面结合附图和实施例详细说明本专利技术的实施方式。本实施例中制作不锈钢质感的栏杆，先利用各三维软件设计出建筑环境设计模型中各个建筑、构件物、装饰物的三维模型，保存为stl格式，导入3D打印机，采用聚乳酸-铬铁粉复合3D打印线材为原料，由熔融沉积3D打印制机快速打印出仿不锈钢质感的构件。具体地，首先，需要制备3D打印线材：选择粒度200-800目且水分含量在1％以下的铬铁粉，利用偶联剂进行表面处理，偶联剂选用钛酸酯偶联剂或铝酸酯偶联剂，用量为铬铁粉质量的1％-0.2％。把铬铁粉和聚乳酸母粒混合加入双螺杆挤出机，挤出直径为1.75mm或直径3mm的3D打印线材。聚乳酸与铬铁粉质量比例可以为1:(0.8～1.5)，本实施例中选1:1.2。然后，再根据图1所示制作流程进行打印。第一步：在三维软件中设计模型，保存为stl格式；第二步：将stl格式模型导入3D打印机专用程序，调整方向、比例，设定各种打印参数，生成打印机打印文件，存储在SD卡上；第三步：3D打印机导入SD卡上的文件，用聚乳酸-铬铁粉打印丝材打印出模型；第四步：将栏杆模型安装在沙盘模型中相应的位置。由于材质中加入了60％左右的铬铁粉，因此打印出的器件外观呈现出不锈钢质感，同时打印线材的熔融温度较低，因此可简化工艺，降低成本。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种利用3D打印制作建筑景观模型中不锈钢质感构件的方法，其特征在于，利用聚乳酸‑铬铁粉复合3D打印线材，基于熔融沉积3D打印机打印制作。

【技术特征摘要】
1.一种利用3D打印制作建筑景观模型中不锈钢质感构件的方法，其特征在于，利用聚乳酸-铬铁粉复合3D打印线材，基于熔融沉积3D打印机打印制作。2.根据权利要求1所述利用3D打印制作建筑景观模型中不锈钢质感构件的方法，其特征在于，所述聚乳酸-铬铁粉复合3D打印线材是聚乳酸与铬铁粉混合，通过螺杆挤出机生产的直径为1.75mm或直径3mm的3D打印线材。3.根据权利要求2所述利用3D打印制作建筑景观模型中不锈钢质感构件的方法，其特征在于，所述聚乳酸与铬铁粉质量比例为1:(0.8～1.5)。4.根据权利要求2所述利用3D打印制作建筑景观模型中不锈钢质感构件的方法，其特征在于，所述铬铁粉粒度为200-800目。...

【专利技术属性】
技术研发人员：池沫菲，姜涛，
申请(专利权)人：西安建筑科技大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61