一种3D砂型打印用涂料及其制备方法和应用技术

本发明专利技术属于3D打印技术领域，具体涉及一种3D砂型打印用涂料及其制备方法和应用。本发明专利技术提供了一种3D砂型打印用涂料，包括如下重量份原料：陶瓷粉100份；石墨烯5

【技术实现步骤摘要】
一种3D砂型打印用涂料及其制备方法和应用


[0001]本专利技术属于3D打印
，具体涉及一种3D砂型打印用涂料及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]3D打印是快速成型技术中的一种，也叫增材制造，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，通过逐层打印的方法来构造物体的技术。
[0003]在传统的3D打印技术中，常常使用3D涂料作为辅助造型的材料。由于3D砂型打印属于快速铸造领域，打印所用的砂子目数相比普通的砂型铸造要细，因此对3D砂型打印涂料的要求非常高。例如，现有技术中公开了一种铸造3D砂型打印用涂料组合物及其制备方法和应用。该涂料组合物包括耐火填料100份、水20
‑
60份、增溶剂0.1
‑
15份、透气性改善材料0.01
‑
10份、高温褪让剂0.01
‑
5份，防沉剂1
‑
5份、残炭生成剂0.01
‑
4份、渗透剂0.01
‑
4份。
[0004]但是现有技术中的涂料组合物在3D砂型打印过程中，对于砂型的强度增加明显不够。

技术实现思路

[0005]本专利技术为了解决现有技术中的涂料组合物在3D砂型打印过程中，对于砂型的强度增加明显不够的问题，从而提供一种3D砂型打印用涂料及其制备方法和应用。
[0006]为此，本专利技术提供了以下技术方案，
[0007]本专利技术提供了一种3D砂型打印用涂料，包括如下重量份原料：r/>[0008]陶瓷粉100份；
[0009]石墨烯5
‑
15份；
[0010]改性剂1
‑
3份；
[0011]溶剂40
‑
60份；
[0012]聚合物0.1
‑
1份；
[0013]所述聚合物为聚丙烯酸。
[0014]可选的，所述陶瓷粉包括氧化硅、氧化硼、氧化铝、氧化锌、氧化纳和氧化钙；
[0015]和/或，所述氧化硅、氧化硼、氧化铝、氧化锌、氧化纳和氧化钙的质量比为(0.5
‑
1)：(0.5
‑
1)：(5
‑
10)：(1
‑
5)：(0.5
‑
1)：(0.5
‑
1)。
[0016]可选的，所述改性剂包括曲拉通、十二烷基苯磺酸钠中的一种或多种。
[0017]和/或，所述溶剂包括松油醇、丁醇、异丙醇中的一种或多种。
[0018]可选的，所述涂料包括如下重量份原料：
[0019]陶瓷粉100份；
[0020]石墨烯10份；
[0021]改性剂2份；
[0022]溶剂50份；
[0023]聚合物0.5份。
[0024]本专利技术还提供了一种上述3D砂型打印用涂料的制备方法，包括以下步骤：
[0025]S1：将石墨烯、改性剂、聚合物和1/2溶剂混合后加热，得到溶液A；
[0026]S2：将陶瓷粉和1/2溶剂进行超声分散，得到溶液B；
[0027]S3：将溶液A和溶液B进行混合后搅拌，得到3D砂型打印用涂料。
[0028]可选的，在步骤S1中，所述加热的温度为60
‑
80℃；
[0029]和/或，所述加热的时间为4
‑
6h；
[0030]在步骤S2中，所述超声分散的时间为10
‑
20分钟。
[0031]可选的，在步骤S3中，所述搅拌的速率500
‑
1000r/min；
[0032]和/或，所述搅拌的时间为60
‑
180s。
[0033]可选的，在步骤S3中，溶液A和溶液B的混合方式为：将溶液A以10
‑
20mL/min的速率滴加至溶液B中。
[0034]本专利技术还提供了一种上述3D砂型打印用涂料在3D砂型打印中的应用。
[0035]可选的，在所述3D砂型打印过程中，打印机的加热灯管温度为100℃。
[0036]本专利技术与现有技术相比，至少具有如下有益效果之一：
[0037]1.本专利技术提供了一种3D砂型打印用涂料，包括如下重量份原料：陶瓷粉100份；石墨烯5
‑
15份；改性剂1
‑
3份；溶剂40
‑
60份；聚合物0.1
‑
1份；所述聚合物为聚丙烯酸。本专利技术采用聚丙烯酸对石墨烯进行改性，可以增强3D砂型打印后砂型的强度。
[0038]2.本专利技术还提供了一种3D砂型打印用涂料的制备方法，包括以下步骤：S1：将石墨烯、改性剂、聚合物和1/2溶剂混合后加热，得到溶液A；S2：将陶瓷粉和1/2溶剂进行超声分散，得到溶液B；S3：将溶液A和溶液B进行混合后搅拌，得到3D砂型打印用涂料。本专利技术通过先对石墨烯进行改性，然后再将溶液A和溶液B缓慢的混合搅拌后，可以使石墨烯和陶瓷粉混合的更加均匀，进一步增强了3D砂型打印后砂型的强度。
[0039]3.本专利技术通过将传统3D打印过程中，加热灯管的温度从150℃降低为100℃，可以进一步增强3D砂型打印后砂型的强度。
具体实施方式
[0040]为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术的实施例，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。本领域技术人员应该明了，所述实施例仅仅是帮助理解本专利技术，不应视为对本专利技术的具体限制。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0041]本专利技术的实施例是在以本专利技术技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和过程，但本专利技术的保护范围不限于下述的实施例，下列实施例中未注明具体条件的工艺参数，通常按照常规条件。
[0042]在本专利技术中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本专利技术中具体公开。
[0043]实施例1
[0044]本实施例提供了一种3D砂型打印用涂料，包括如下原料：
[0045]100kg陶瓷粉(氧化硅、氧化硼、氧化铝、氧化锌、氧化纳和氧化钙的质量比1：1：5：5：1：1)，10kg石墨烯、2kg曲拉通、50kg丁醇、0.5kg聚丙烯酸。
[0046]本实施例还提供了一种3D砂型打印用涂料的制备方法，包括以下步骤：
[0047](1)将10g石墨烯、2kg曲拉通、0.5kg聚丙烯酸和25kg丁醇混合后在70℃下加热5h，得到溶液A；
[0048](2)将100kg陶瓷粉和25kg丁醇进行超声分散15分钟，得到溶液B；...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种3D砂型打印用涂料，其特征在于，包括如下重量份原料：陶瓷粉100份；石墨烯5
‑
15份；改性剂1
‑
3份；溶剂40
‑
60份；聚合物0.1
‑
1份；所述聚合物为聚丙烯酸。2.根据权利要求1所述的3D砂型打印用涂料，其特征在于，所述陶瓷粉包括氧化硅、氧化硼、氧化铝、氧化锌、氧化纳和氧化钙；和/或，所述氧化硅、氧化硼、氧化铝、氧化锌、氧化纳和氧化钙的质量比为(0.5
‑
1)：(0.5
‑
1)：(5
‑
10)：(1
‑
5)：(0.5
‑
1)：(0.5
‑
1)。3.根据权利要求1所述的3D砂型打印用涂料，其特征在于，所述改性剂包括曲拉通、十二烷基苯磺酸钠中的一种或多种。和/或，所述溶剂包括松油醇、丁醇、异丙醇中的一种或多种。4.根据权利要求1所述的3D砂型打印用涂料，其特征在于，所述涂料包括如下重量份原料：陶瓷粉100份；石墨烯10份；改性剂2份；溶剂50份；聚合物0.5份。5.一种权利要求1
‑
4任一项...

【专利技术属性】
技术研发人员：江剑，杨敏，朱建明，
申请(专利权)人：无锡惠思特快速制造科技有限公司，
类型：发明
国别省市：