The invention relates to a 3D printing part with high thermal conductivity and a preparation method thereof, which includes two steps: preparation of bulk material with high thermal conductivity and solvent treatment in 3D printing process of molten deposition moulding. The solvents are used to dissolve the matrix of polymer resin and etch the deposition lines in the process of 3D printing, so that part of the heat conducting particles in the material body are exposed. At the same time, the heat conducting particles in the solvents are deposited in the voids of adjacent deposition lines, which promotes the establishment of Z-axis heat conducting network and further improves the thermal conductivity of the parts. The invention provides a novel hybrid manufacturing technology for 3D printing, hoping to have some enlightenment in related fields.
【技术实现步骤摘要】
一种具有高导热系数的3D打印制件及其制备方法
本专利技术涉及一种具有高导热系数的3D打印制件及其制备方法，属于增材制造领域。
技术介绍
传统的制造技术，包括铸造、锻造、机械加工、注塑成型，只能制造统一造型和结构的物品。3D打印，即增材制造，不同于传统的制造技术，没有具体的模板或者造型作为参考，所以可以按照具体的需要制造具有不同复杂几何形状的产品。3D打印是利用层与层之间材料的堆积来形成各种在空间延伸的几何形状的技术。过去的几十年间，得益于空间分辨率的提高和多种原材料的使用，3D打印越来越广泛地应用于消费产品、航空航天、生化器件等领域。然而，3D打印也面临着许多挑战和亟待解决的问题，其中之一就是增加3D打印制件的功能性。这需要整合不同组件的特性，利用统一的、无需额外工具的、多进程的打印环境进行制件的制造，因此，伴随互相补充的制造过程的3D打印混合技术应运而生。这种互补的制造流程既包括传统的制作方法(例如机械加工、切削、滴涂、机器人操作等)，也可以使产品同时结合电子、电磁、光学、流体、制动、化学以及热学等特性，具有巨大的应用潜力。大部分多功能结构的制造都需要整合多种制造技术，包括结合3D打印，同时使用其他补充技术提高材料的空间控制、几何形状和功能性。这些附加制造能力可以结合金属线、电池、天线和其他部分来实现。电和热的引入和相互作用可以加强子系统间的通信或者在整个结构间传递能量或热。例如，在3D打印领域，导电墨水和导电胶已经被用于制造可用于直接书写的柔性器件。本专利技术针对具有导热功能的制件，提出了一种基于熔融沉积成型3D打印的混合制造技术，将3D打印和溶剂处理...
【技术保护点】
1.一种具有高导热系数的制件的制备方法，其特征在于：该制备方法分为两大步骤，包括高导热性能3D打印材料的制备和熔融沉积成型3D打印过程中的溶剂处理。
【技术特征摘要】
1.一种具有高导热系数的制件的制备方法，其特征在于：该制备方法分为两大步骤，包括高导热性能3D打印材料的制备和熔融沉积成型3D打印过程中的溶剂处理。2.如权利要求1所述的高导热性能3D材料的制备步骤，其特征在于：首先将导热填料进行表面处理，后和高分子树脂基体在高速混合机中搅拌混合3-10min，然后在双螺杆挤出机中进行混炼塑化，制备成1.75mm的线材，供熔融沉积成型3D打印机使用。3.如权利要求2所述的导热填料，其特征在于：导热填料为AlN或者BN，添加含量为40-70wt％，粒径为30um或者48um，使得在3D打印过程中不堵塞喷头。4.如权利要求2所述的导热填料的表面处理，其特征在于：采用溶液法处理，在三口烧瓶中加入甲苯，再将硅烷偶联剂KH570和导热填料粒子分散在溶液中，冷凝回流反应，后冷却至室温过滤，将过滤后的填料粒子转移至乙醇溶液中，超声波分散，升温至40℃后过滤，然后用乙醇溶液反复清洗，直至洗涤后的滤液用茚三酮指示剂未显示蓝紫色，最后将处理过的导热填料放入烘箱干燥。5.如权利要求2所述的高分子树脂基体，其特征在于：高分子树脂基体为ABS或者PCL，熔融指数为30-60g/10min。6.如权利要求1所述的熔融沉积成型3...
【专利技术属性】
技术研发人员：王剑磊，吴立新，
申请(专利权)人：中国科学院福建物质结构研究所，
类型：发明
国别省市：福建,35
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