一种制造技术

本说明书提供了一种

【技术实现步骤摘要】
一种3D打印材料、打印方法以及制备方法


[0001]本说明书涉及
3D
打印
，特别涉及一种
3D
打印材料
、
打印方法以及制备方法
。

技术介绍

[0002]挤出式
3D
打印（
Material
‑
Extrusion Based 3D printing
，简称
ME
‑
3DP
）是聚合物材料增材制造技术最主流的形态之一，其中线材熔融制造（
Fused Filament Fabrication
，简称
FFF
）是主流的技术形式之一，其原理是将聚合物材料高温熔融，获得熔体流动性，采用一定计量性的方式挤出熔体层层堆积成形
。
目前
FFF
打印技术中，非晶型聚合物打印材料已经广泛使用
。
而结晶型聚合物材料，
FFF
打印熔融挤出后降温
、
冷却定形的过程中，由于聚合物晶体结构的形成，引起打印件较大程度的体积收缩，而产生较大的内应力，引起打印件翘曲
。
因此高结晶性聚合物产生打印翘曲的风险更大，成形机理也更为复杂，即结晶性越高
、
结晶能力越强
、
结晶速率越快的结晶型聚合物材料，其打印翘曲的风险和程度也越大
。
但另一方面，聚合物的结晶是提升聚合物打印件的耐热性最有效的方式之一
。
>因此针对于结晶型聚合物打印材料，如何使其既具备优异的打印抗翘曲性，又在打印过程中打印件具备较高结晶度以实现较高耐热性，是一个共性的技术问题
。
[0003]因此，有必要提供一种既可以保证打印件良好抗翘曲性能，又可以提高打印件耐热性的
3D
打印材料和打印方法
。

技术实现思路

[0004]本说明书的主要目的是提供一种具有更好的耐热性和打印抗翘曲性
3D
打印材料
、
打印方法以及制备方法
。
[0005]第一方面，本说明书提供一种
3D
打印材料，包括：第一结晶聚合物，其结晶熔融温度区间的上限温度为第一上限温度；以及第二结晶聚合物，其结晶熔融温度区间的下限温度为第二下限温度，且其结晶熔融温度区间的上限温度为第二上限温度，所述第二下限温度高于所述第一上限温度；其中，将所述
3D
打印材料加热到目标打印温度时：所述第一结晶聚合物熔化，所述
3D
打印材料呈熔融的流体状态，至少部分所述第二结晶聚合物保持结晶状态，以及所述目标打印温度介于所述第一上限温度与所述第二上限温度之间
。
[0006]在一些实施例中，所述目标打印温度介于所述第一上限温度与所述第二下限温度之间
。
[0007]在一些实施例中，在预设的条件下，由所述
3D
打印材料打印成的目标件在冷却后的翘曲率为 0~10%
，其中，所述目标件的长度为
150
毫米
、
宽度为
9.6
毫米
、
高度为
20
毫米，所述预设的条件包括：打印原料为
3D
打印材料的线材，所述线材的直径规格为
1.75 mm
±
0.05mm
，打印喷嘴直径为
0.4 mm
，打印时的切片参数为线宽
0.4 mm
，层高
0.2 mm
，墙层数为
13
，打印速度为
100 mm/s
，打印温度为
190
‑
230
o
C
，底板温度采用
30
‑
60
o
C。
[0008]在一些实施例中，所述翘曲率为
0~5%。
[0009]在一些实施例中，所述第二结晶聚合物通过光学活性不同的同类聚合物制备得到
。
[0010]在一些实施例中，所述第一结晶聚合物包括由高分子聚合物构成的同质晶体；以及所述第二结晶聚合物包括由所述高分子聚合物构成的立构复合晶体
。
[0011]在一些实施例中，所述第一结晶聚合物包括聚乳酸的同质晶体；以及所述第二结晶聚合物包括聚乳酸的立构复合晶体
。
[0012]在一些实施例中，所述第一结晶聚合物的结晶熔融温度区间为
150
‑
180
o
C
；以及所述第二结晶聚合物的结晶熔融温度区间为
200
‑
250
o
C。
[0013]在一些实施例中，所述第二结晶聚合物的结晶度为
5%~80%。
[0014]在一些实施例中，所述第二结晶聚合物的结晶度为
10%~50%。
[0015]第二方面，本说明书提供一种
3D
打印材料的打印方法，包括：将
3D
打印材料输入
3D
打印机的打印头，所述
3D
打印材料包括上述任一项所述的
3D
打印材料；以及将所述
3D
打印材料加热至目标打印温度，并从所述打印头挤出后固化以完成打印
。
[0016]第三方面，本说明书还提供一种
3D
打印材料的制备方法，包括：获得左旋聚乳酸和右旋聚乳酸；将所述左旋聚乳酸和所述右旋聚乳酸按照预设比例混合，得到共混复合材料，其中，所述共混复合材料中包括聚乳酸的立构复合晶和聚乳酸的同质晶，所述同质晶包括所述左旋聚乳酸或所述右旋聚乳酸，且所述立构复合晶在所述共混复合材料中的结晶度为
5%
‑
80%
；以及将所述共混复合材料挤出成型后得到所述
3D
打印材料
。
[0017]由以上技术方案可知，本说明书提供的
3D
打印材料通过在仅含有单一结晶聚合物（第一结晶聚合物）的材料的基础上，引入具有更高熔点的结晶聚合物（第二结晶聚合物），得到的
3D
打印材料兼具优异的打印抗翘曲性和耐热性
。
附图说明
[0018]为了更清楚地说明本说明书实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要的使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本说明书的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图
。
[0019]图1示出了根据本说明书中的一些实施例中的
3D
打印材料的结晶熔融温度区间示意图；图2示出了根据本说明书中的一些实施例中的
3D
打印材料的结晶熔融温度区间示意图；图3示出了根据本说明书中本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种
3D
打印材料，其特征在于，包括：第一结晶聚合物，其结晶熔融温度区间的上限温度为第一上限温度；以及第二结晶聚合物，其结晶熔融温度区间的下限温度为第二下限温度，且其结晶熔融温度区间的上限温度为第二上限温度，所述第二下限温度高于所述第一上限温度；其中，将所述
3D
打印材料加热到目标打印温度时：所述第一结晶聚合物熔化，所述
3D
打印材料呈熔融的流体状态，至少部分所述第二结晶聚合物保持结晶状态，以及所述目标打印温度介于所述第一上限温度与所述第二上限温度之间
。2.
如权利要求1所述的
3D
打印材料，其特征在于，所述目标打印温度进一步介于所述第一上限温度与所述第二下限温度之间
。3.
如权利要求1所述的
3D
打印材料，其特征在于，在预设的条件下，由所述
3D
打印材料打印成的目标件在冷却后的翘曲率为 0~10%
，其中，所述目标件的长度为
150
毫米
、
宽度为
9.6
毫米
、
高度为
20
毫米，所述预设的条件包括：打印原料为
3D
打印材料的线材，所述线材的直径规格为
1.75 mm
±
0.05mm
，打印喷嘴直径为
0.4 mm
，打印时的切片参数为线宽
0.4 mm
，层高
0.2 mm
，墙层数为
13
，打印速度为
100 mm/s
，打印温度为
190
‑
230
o
C
，底板温度采用
30
‑
60
o
C。4.
如权利要求3所述的
3D
打印材料，其特征在于，所述翘曲率为
0~5%。5.
如权利要求1所述的
3D
打印材料，其特征在于，所述第二结晶聚合物通过光学活性不同的同类聚合物制...

【专利技术属性】
技术研发人员：郝明洋，罗小帆，
申请(专利权)人：苏州聚复科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：