一种适用于3D打印PEEK材料的等静压热处理的方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种适用于3D打印PEEK材料的等静压热处理的方法和装置，方法为：(1)打印PEEK材料经表面清洗、去静电和干燥处理；(2)采用陶瓷砂作为导热和传压介质，先将陶瓷砂铺平于等静压装置中，再将3D打印PEEK材料置于装置中，继续装填陶瓷砂至完全覆盖，对装置进行液压处理和热处理；装置包括金属容器、液压装置和工作台，金属容器包括箱体、上盖板、可移动底板、毛毡和固定底板和手动螺杆，固定底板的中间设有大孔洞，液压装置的液压杆通过大孔洞调控可移动底板的位置；工作台用于支撑金属容器和液压装置。本发明专利技术采用的等静压热处理的方法和装置能够显著提高3D打印PEEK材料的结晶度、致密度和力学性能。致密度和力学性能。致密度和力学性能。

【技术实现步骤摘要】
一种适用于3D打印PEEK材料的等静压热处理的方法和装置


[0001]本专利技术涉及3D打印材料
，具体涉及一种适用于3D打印PEEK材料的等静压热处理的方法和装置。

技术介绍

[0002]随着工业技术的发展，数字化和智能化将成为其发展趋势。其中3D打印技术作为一种增材制造方式受到人们的广泛关注。伴随着3D打印技术的逐渐发展，其已经开始运用在越来越多的行业中，其整个过程一次成型，材料利用率很高，省去了模具开发环节，特别适用于异型曲面零件的定制化生产制造，节省了大量劳动力和成本。
[0003]PEEK材料3D打印技术应主要有两种技术分别是熔融沉积和选择性激光烧结，熔融沉积3D打印技术是将将丝状的PEEK材料成型融化以后通过喷头挤出成型，选择性激光烧结是使用激光器将PEEK粉末熔融成型。但熔融沉积打印由于其成本更低应用更广泛，但是由于其工艺特性熔融沉积3D打印PEEK材料结晶度较低从而导致力学性能较注塑成型的PEEK材料低，并且由于其空隙的存在也是导致其力学性能较差的一个因素。
[0004]现有熔融沉积3D打印PEEK材料热处理方法只是提高打印件的结晶度从而提高其力学性能，无法有效消除打印件内部的孔隙，并且由于其热处理过程没有相等的压力限制，PEEK材料容易受热变形，导致样件尺寸误差。

技术实现思路

[0005]专利技术目的：为了解决现有技术存在的技术问题，本专利技术旨在提供一种能够提高材料的结晶度、致密度和力学性能的适用于3D打印PEEK材料的等静压热处理方法，并且，本专利技术还提供了适用于3D打印PEEK材料的等静压热处理的装置。
[0006]技术方案：本专利技术所述的适用于3D打印PEEK材料的等静压热处理的方法包括以下步骤：
[0007](1)熔融沉积3D打印PEEK材料经表面清洗、去静电和干燥处理；
[0008](2)采用陶瓷砂作为导热和传压介质，先将陶瓷砂铺平于等静压装置中，再将干燥处理后的熔融沉积3D打印PEEK材料置于等静压装置中，继续装填陶瓷砂至完全覆盖，对等静压装置进行液压处理，待压力稳定后，进行热处理。
[0009]进一步地，所述步骤(1)具体为：将熔融沉积3D打印PEEK材料置于超声清洗机中洗净表面，清洗溶剂为无水乙醇、清洗时间为10
‑
60min；将洗净的3D打印PEEK材料取出，使用离子风枪吹干表面无水乙醇，离子风枪的作用是去除PEEK样件表面静电，避免样件表面粘附空气中的灰尘；将吹干的PEEK材料置于鼓风干燥箱中彻底烘干，烘干温度为70
‑
90℃，烘干时间为30
‑
120min。
[0010]进一步地，所述陶瓷砂的粒径为20
‑
100μm，优选为100
‑
150μm，陶瓷砂的形状为球状。
[0011]进一步地，所述陶瓷砂包括以下重量份的原料：氧化锆90
‑
95份和二氧化硅5
‑
10
份，具有耐高温、无生物毒性的优点，不会对材料表面产生污染。
[0012]进一步地，其特征在于，所述陶瓷砂铺平的深度为10
‑
100mm，优选为10
‑
40mm，更优选的为20mm，完全覆盖的深度为10
‑
100nm，优选为10
‑
40nm，更优选的为20mm。
[0013]进一步地，其特征在于，所述液压处理的压力为1
‑
50bar，优选为5
‑
20bar。
[0014]进一步地，所述热处理的条件为：温度为160
‑
320℃，时间为30
‑
300min，优选的，温度为250
‑
300℃，时间为60
‑
180min。
[0015]本专利技术适用于3D打印PEEK材料的等静压装置包括金属容器、液压装置和工作台，所述金属容器包括箱体、设置于箱体上端口的上盖板、设置于箱体内部的可移动底板、设置于可移动底板之间的用于密封的毛毡和设置于箱体下端口的固定底板和手动螺杆，所述固定底板的四角设有用于与手动螺杆连接固定的小孔洞，固定底板的中间设有用于与液压装置对接的大孔洞，液压装置的液压杆通过大孔洞调控可移动底板的位置，实时调控金属箱体的内部压力；所述工作台用于支撑金属容器和液压装置。
[0016]进一步地，所述金属容器还包括延长箱体，通过固定板和插削与箱体连接。
[0017]进一步地，所述工作台上设有可移动挡板用于限制液压装置和箱体的移动。
[0018]进一步地，所述液压杆上设有压力显示表，用于实时监控金属箱体内部的压力。
[0019]有益效果：与现有技术相比，本专利技术具有以下显著优点：本专利技术采用等静压与热处理相结合的处理方法来共同提高3D打印PEEK材料的结晶度、致密度和力学性能，采用陶瓷砂作为导热介质和传压介质，能够保证材料的均匀受热和受压，在防止材料变形、受损的同时，能够更高效的提高材料的综合性能。
附图说明
[0020]图1为本专利技术适用于3D打印PEEK材料的等静压装置的金属容器的左视图；
[0021]图2为本专利技术适用于3D打印PEEK材料的等静压装置的金属容器的分解图；
[0022]图3为本专利技术适用于3D打印PEEK材料的等静压装置的金属容器的正视图；
[0023]图4为本专利技术适用于3D打印PEEK材料的等静压装置的金属容器的延长箱体的结构视图；
[0024]图中：1001、上盖板，1002、箱体，1003、可移动底板，1004、毛毡，1005、固定底板，1006、手动螺杆，1007、液压装置，1008、工作台，1009、延长箱体，1010、固定板，1011、插销，1012、可移动挡板。
具体实施方式
[0025]下面，结合具体实施例和附图进一步对本专利技术进行说明。
[0026]如图1
‑
图3所示，本专利技术适用于3D打印PEEK材料的等静压装置包括金属容器、液压装置1007和工作台1008，
[0027]所述金属容器包括箱体1002、设置于箱体上端口的上盖板1001、设置于箱体内部的可移动底板1003、设置于可移动底板1003之间的毛毡1004和设置于箱体下端口的固定底板1005和手动螺杆1006，固定底板的四角设有用于与手动螺杆1006连接固定的小孔洞，固定底板1005的中间设有用于与液压装置1007对接的大孔洞，液压装置1006的液压杆通过大孔洞调控可移动底板1003的位置，实时调控金属箱体的内部压力，液压杆上设有压力显示
表，用于实时监控金属箱体内部的压力；工作台1008用于支撑金属容器和液压装置1007，工作台1008上设有可移动挡板1012用于限制液压装置1007和箱体1002的移动，能够使液压装置1007的压力更好地传递到箱体。
[0028]如图4所示，对于不同尺寸的3D打印PEEK材料，金属容器还包括延本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种适用于3D打印PEEK材料的等静压热处理的方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)熔融沉积3D打印PEEK材料经表面清洗、去静电和干燥处理；(2)采用陶瓷砂作为导热和传压介质，先将陶瓷砂铺平于等静压装置中，再将干燥处理后的熔融沉积3D打印PEEK材料置于等静压装置中，继续装填陶瓷砂至完全覆盖，对等静压装置进行液压处理，待压力稳定后，进行热处理。2.根据权利要求1所述的适用于3D打印PEEK材料的等静压热处理的方法，其特征在于，所述陶瓷砂的粒径为20
‑
100μm。3.根据权利要求1所述的适用于3D打印PEEK材料的等静压热处理的方法，其特征在于，所述陶瓷砂包括以下重量份的原料：氧化锆90
‑
95份和二氧化硅5
‑
10份。4.根据权利要求1所述的适用于3D打印PEEK材料的等静压热处理的方法，其特征在于，所述陶瓷砂铺平的深度为10
‑
100mm，完全覆盖的深度为10
‑
100nm。5.根据权利要求1所述的适用于3D打印PEEK材料的等静压热处理的方法，其特征在于，所述液压处理的压力为1
‑
50bar。6.根据权利要求1所述的适用于3D打印PEEK材料的等静压热处理的方法，其特征在于，所述热处理的条件为：温度为160
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【专利技术属性】
技术研发人员：周志伟，陈超，
申请(专利权)人：江苏科技大学，
类型：发明
国别省市：