一种以塑料粉末和复合材料制取3D打印耗材的多功能球形颗粒的加工方法技术

本发明专利技术提出一种以塑料粉末和复合材料制取3D打印耗材的多功能球形颗粒的制备方法，其中包括如下步骤：将塑料粉末、复合材料粉末、添加剂、粘合剂、按比例混合、机械混炼；混炼后的料块用挤出机挤出圆条，切成圆段；抛圆后进入筒式烘干机烘干，把水分烘至小于1％，制得3D打印耗材的多功能球形颗粒生料；生料加入夹层筒式烘干机中继续加温使物料相互渗透粘合，冷却后制得3D打印耗材的多功能球形颗粒熟料(即成品)。上述的制备方法，采用反传统的无热源低温团粒法，将多组分材料制成3D打印耗材的多功能球形颗粒产品，该方法产能大，且加工成本低，节能环保，可循环利用。

A Processing Method of Multifunctional Spherical Particles for 3D Printing Consumables Made of Plastic Powder and Composite Materials

The invention provides a method for preparing multi-functional spherical particles for 3D printing consumables from plastic powder and composite materials, which includes the following steps: mixing plastic powder, composite powder, additives, adhesives, proportionally mixing and mechanical mixing; extruding round bars with an extruder after mixing and cutting them into round sections; drying with a cylinder dryer after throwing round bars and drying with water. To less than 1%, the multi-functional spherical granular raw material for 3D printing consumables was prepared. The raw material was added into the sandwich drum dryer to continue heating to make the materials permeate and bond with each other. After cooling, the multi-functional spherical granular clinker (i.e. finished product) for 3D printing consumables was prepared. The above-mentioned preparation method uses the anti-traditional non-heat source low-temperature pellet method to make multi-component materials into multi-functional spherical pellet products of 3D printing consumables. This method has high productivity, low processing cost, energy saving and environmental protection, and can be recycled.

【技术实现步骤摘要】
一种以塑料粉末和复合材料制取3D打印耗材的多功能球形颗粒的加工方法
本专利技术涉及塑料多功能复合材料加工
，特别涉及一种利用塑料粉末加入各种功能性材料，通过物理合成、机械团粒法，加工成3D打印球型颗粒耗材的制备方法。
技术介绍
目前3D打印技术世界各国都在大力研发，特别是3D打印耗材的研发备受关注。现多以粉末、线材为主。塑料颗粒加工普遍采用电加热挤出法，工艺复杂、能耗高、产能受设备的影响较大，且成本高、产能低，难以实现规模化生产。能否找出一种功能性强、适应性广，材料易得、节能环保、成本低廉、可循环利用的3D耗材生产加工方法，是解决3D打印技术发展速度的关键所在。塑料粉末和复和材料制取3D打印耗材的多功能球形颗粒的新工艺，是提高3D打印技术发展速度方法之一，也是解决大规模工业化、连续多样化生产的主要途径。附图说明附图1为生产工艺流程图
技术实现思路
针对现有的塑料3D打印耗材开发技术问题和拓展3D打印
的技术要求。本专利技术的目的是：提出一种颠覆传统塑料颗粒生产工艺，采用无热源低温团粒法，制取3D打印耗材的多功能球形颗粒的新方法。本专利技术是一种以塑料粉末和复合材料制取3D打印耗材的多功能球形颗粒的新方法。步骤如下：步骤一：按照3D打印颗粒耗材的功能性要求，将热塑性塑料粉末与功能性填料、粘合剂、添加剂、改性剂、染色剂等按比例进行混合。步骤二：将计量混合好的物料和水按比例进行机械混炼，制得软硬适中的料块；步骤三：将混炼后的料块加入到多孔挤出机，挤出圆条后，用削粒装置，将圆条切成长度与直径相同的圆段；步骤四：将切成圆段的物料加入抛圆机中抛圆，然后投入筒式烘干机烘干，把水分烘干至小于1％，形成混合颗粒料；步骤五：将混合颗粒料冷却、筛分后，制得3D打印颗粒耗材生料(生料可直接用于挤出式3D打印机使用，但水份较高，不易储藏)；步骤六：将颗粒生料加入夹层筒式烘干机中，同时加入扑粉剂(膨润土)加温至140℃-190℃，使原料相互渗透粘合，制得3D打印颗粒耗材熟料(即成品)。步骤七：冷却、筛分、分级。步骤八：计量包装。优选的，在所述步骤一中，3D打印颗粒耗材混合料中，功能性填料包括金属粉、木粉、玻璃纤维粉、搪瓷粉、骨蹄角粉、矿粉、木粉、废纸粉、生物质粉末等。再优选的，在所述步骤一中，3D打印颗粒耗材混合料中的粘合剂包括：膨润土、树脂、镁基胶、水等。再优选的，在所述步骤一中，3D打印颗粒耗材混合料中塑料粉末应小于70％(重量百分比)。再优选的，在所述步骤一中，3D打印颗粒耗材混合料中粘合剂膨润土的添加量均不低于20％(重量百分比)。其他粘合剂添加量在1％至5％(重量百分比)。再优选的，在所述步骤三中，多孔挤出机孔径为1-2MM、2-4MM、4-6MM、6-8MM、8-10MM。再优选的，在所述步骤四中，3D打印颗粒耗材混合粒料加入筒式烘干机中烘干，温度为60℃-70℃。再优选的，在所述步骤六中，3D打印颗粒耗材混合生料必须投入夹层筒式烘干机内、筒内温度控制在140℃-190℃。物料加温过程中应在厌氧状态进行，所用扑粉剂为膨润土。本专利技术是：利用热塑性塑料粉末，加入各种功能性多组分材料，达到多元化复合材料的要求。通过反传统的物理合成，机械团粒法加工成3D打印球型颗粒耗材的制备方法。该工艺产能大、成本低，是一种节能环保，资源可再生、循环利用的新方法。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种以塑料粉末和复合材料制取3D打印耗材的多功能球形颗粒的方法其特征在于，所述的制备方法包括如下步骤：步骤一：按照3D打印颗粒耗材的功能性要求，将热塑性塑料粉末与功能性填料、粘合剂、添加剂、改性剂、染色剂等按比例进行混合。步骤二：将计量混合好的物料和水按比例进行机械混炼，制得软硬适中的料块；步骤三：将混炼后的料块加入到多孔挤出机，挤出圆条后，用削粒装置，将圆条切成长度与直径相同的圆段；步骤四：将切成圆段的物料加入抛圆机中抛圆，然后投入筒式烘干机烘干，把水分烘干至小于1％，形成混合颗粒料；步骤五：将混合颗粒料冷却、筛分后，制得3D打印颗粒耗材生料(生料可直接用于挤出式3D打印机使用，但水份较高，不易储藏)；步骤六：将颗粒生料加入夹层筒式烘干机中，同时加入扑粉剂(膨润土)加温至140℃‑190℃，使原料相互渗透粘合，制得3D打印颗粒耗材熟料(即成品)。步骤七：冷却、筛分、分级。步骤八：计量包装。

【技术特征摘要】
1.一种以塑料粉末和复合材料制取3D打印耗材的多功能球形颗粒的方法其特征在于，所述的制备方法包括如下步骤：步骤一：按照3D打印颗粒耗材的功能性要求，将热塑性塑料粉末与功能性填料、粘合剂、添加剂、改性剂、染色剂等按比例进行混合。步骤二：将计量混合好的物料和水按比例进行机械混炼，制得软硬适中的料块；步骤三：将混炼后的料块加入到多孔挤出机，挤出圆条后，用削粒装置，将圆条切成长度与直径相同的圆段；步骤四：将切成圆段的物料加入抛圆机中抛圆，然后投入筒式烘干机烘干，把水分烘干至小于1％，形成混合颗粒料；步骤五：将混合颗粒料冷却、筛分后，制得3D打印颗粒耗材生料(生料可直接用于挤出式3D打印机使用，但水份较高，不易储藏)；步骤六：将颗粒生料加入夹层筒式烘干机中，同时加入扑粉剂(膨润土)加温至140℃-190℃，使原料相互渗透粘合，制得3D打印颗粒耗材熟料(即成品)。步骤七：冷却、筛分、分级。步骤八：计量包装。2.如权利要求1所述的，一种以塑料粉末和复合材料制取3D打印耗材的多功能球形颗粒的制备方法，其特征在于，在所述步骤一中，是将塑料粉末与膨润土、水、功能性填料、添加剂、改性剂、染料等按比例进行混合后进行机械混炼。3.如权利要求2所述的，一种以塑料粉末和复合材料制取3D打印耗材的多功能...

【专利技术属性】
技术研发人员：张文华，张文彬，
申请(专利权)人：齐齐哈尔大学，
类型：发明
国别省市：黑龙江,23