CN104801703A - 一种用于三维打印的柔性金属粉及其制备方法和应用方法 - Google Patents
一种用于三维打印的柔性金属粉及其制备方法和应用方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN104801703A CN104801703A CN201510133935.1A CN201510133935A CN104801703A CN 104801703 A CN104801703 A CN 104801703A CN 201510133935 A CN201510133935 A CN 201510133935A CN 104801703 A CN104801703 A CN 104801703A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- metal powder
- powder
- printing
- weight portion
- flexible metal
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 137
- 239000002184 metal Substances 0.000 title claims abstract description 136
- 239000000843 powder Substances 0.000 title claims abstract description 106
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 21
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims description 11
- 238000010146 3D printing Methods 0.000 title abstract description 8
- 238000007639 printing Methods 0.000 claims abstract description 35
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 claims abstract description 29
- 239000005060 rubber Substances 0.000 claims abstract description 29
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims abstract description 22
- 239000003607 modifier Substances 0.000 claims abstract description 20
- 239000004902 Softening Agent Substances 0.000 claims abstract description 13
- 239000000084 colloidal system Substances 0.000 claims abstract description 11
- 238000004132 cross linking Methods 0.000 claims abstract description 8
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 claims abstract description 7
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims abstract description 6
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 28
- 239000002131 composite material Substances 0.000 claims description 15
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims description 14
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 10
- 230000009257 reactivity Effects 0.000 claims description 10
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N Alumina Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N Magnesium oxide Chemical compound [Mg]=O CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N Zinc monoxide Chemical compound [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 claims description 8
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 claims description 8
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 8
- 238000005453 pelletization Methods 0.000 claims description 8
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 7
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 7
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 7
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 claims description 6
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 claims description 6
- 238000000110 selective laser sintering Methods 0.000 claims description 6
- -1 alkyl methacrylate Chemical compound 0.000 claims description 5
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000005062 Polybutadiene Substances 0.000 claims description 4
- 239000004411 aluminium Substances 0.000 claims description 4
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 4
- AFZSMODLJJCVPP-UHFFFAOYSA-N dibenzothiazol-2-yl disulfide Chemical compound C1=CC=C2SC(SSC=3SC4=CC=CC=C4N=3)=NC2=C1 AFZSMODLJJCVPP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000000395 magnesium oxide Substances 0.000 claims description 4
- 229920002857 polybutadiene Polymers 0.000 claims description 4
- NHARPDSAXCBDDR-UHFFFAOYSA-N propyl 2-methylprop-2-enoate Chemical compound CCCOC(=O)C(C)=C NHARPDSAXCBDDR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000011787 zinc oxide Substances 0.000 claims description 4
- YXIWHUQXZSMYRE-UHFFFAOYSA-N 1,3-benzothiazole-2-thiol Chemical compound C1=CC=C2SC(S)=NC2=C1 YXIWHUQXZSMYRE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- VVQNEPGJFQJSBK-UHFFFAOYSA-N Methyl methacrylate Chemical compound COC(=O)C(C)=C VVQNEPGJFQJSBK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- MTAZNLWOLGHBHU-UHFFFAOYSA-N butadiene-styrene rubber Chemical compound C=CC=C.C=CC1=CC=CC=C1 MTAZNLWOLGHBHU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims description 3
- LNCPIMCVTKXXOY-UHFFFAOYSA-N hexyl 2-methylprop-2-enoate Chemical compound CCCCCCOC(=O)C(C)=C LNCPIMCVTKXXOY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229920003049 isoprene rubber Polymers 0.000 claims description 3
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims description 3
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 claims description 3
- KUAZQDVKQLNFPE-UHFFFAOYSA-N thiram Chemical compound CN(C)C(=S)SSC(=S)N(C)C KUAZQDVKQLNFPE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000010936 titanium Substances 0.000 claims description 3
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 238000004073 vulcanization Methods 0.000 claims description 3
- 238000000227 grinding Methods 0.000 claims description 2
- LKEDKQWWISEKSW-UHFFFAOYSA-N nonyl 2-methylprop-2-enoate Chemical compound CCCCCCCCCOC(=O)C(C)=C LKEDKQWWISEKSW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229920001084 poly(chloroprene) Polymers 0.000 claims description 2
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 abstract description 2
- 230000032683 aging Effects 0.000 abstract 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 abstract 1
- 238000003801 milling Methods 0.000 abstract 1
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 8
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 7
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 5
- 239000004677 Nylon Substances 0.000 description 4
- 229920001778 nylon Polymers 0.000 description 4
- 210000000988 bone and bone Anatomy 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 2
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 2
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 2
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000008595 infiltration Effects 0.000 description 2
- 238000001764 infiltration Methods 0.000 description 2
- 239000011812 mixed powder Substances 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 239000012752 auxiliary agent Substances 0.000 description 1
- 239000007767 bonding agent Substances 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 1
- 239000002905 metal composite material Substances 0.000 description 1
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 1
- 239000002985 plastic film Substances 0.000 description 1
- 229920006255 plastic film Polymers 0.000 description 1
- 238000012805 post-processing Methods 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F1/00—Metallic powder; Treatment of metallic powder, e.g. to facilitate working or to improve properties
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L7/00—Compositions of natural rubber
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Powder Metallurgy (AREA)
Abstract
一种用于三维打印的柔性金属粉，其特征是：主要由金属粉镶嵌在具有网络结构的橡胶体中组成，按重量份计由以下原料制备而成：金属粉80-85份，橡胶体10-15份，金属氧化物2-3份，软化剂1-3份，界面改性剂1-2份，防老剂0.2-0.5份，促进剂0.05-0.1份；通过界面改性剂赋予金属粉附着性，利用具有纵向啮合和横向拉伸的双转子连续混炼机，使金属粉完全嵌入具有网状的橡胶体中，进一步通过挤出造粒、胶体研磨机得到由橡胶体网络的柔性金属粉。柔性金属粉通过三维打印得到金属制品生坯，通过热交联处理得到强度、柔性、耐磨性优异的柔性金属制品。可用于三维打印特殊结构的法兰、连接器、建筑模型等。
Description
技术领域
本发明属于3D打印制造领域，具体涉及一种用于三维打印制造的柔性金属粉，并进一步涉及该柔性金属粉的制备方法。
背景技术
金属材料的3D打印制造技术之所以难度大，是因为金属的熔点比较高，涉及到了金属的固液相变、表面扩散以及热传导等多种物理过程。另外，生成的晶体组织是否良好、整个试件是否均匀、内部杂质和孔隙的大小等等都会引起3D打印金属制品性能的改变。为了解决这些问题，一方面在打印工艺上进行改进，如激光的功率和能量分布、激光聚焦点的移动速度和路径、加料速度、保护气压、外部温度等；另一方面对金属粉末进行改进，以满足不同金属制品的打印需求。
金属粉末直接利用3D打印的激光烧结可直接烧结金属粉末得到金属零部件，但该方法所得金属件对烧结的激光功率、烧结材料及烧结工艺等要求极高，且存在球化、翘曲等变形问题，因而使得大规模应用受到限制。目前采用金属粉末间接3D打印金属制品，有效推动了3D打印技术在金属零件快速制造的应用。间接法是将金属粉末和粘结剂按一定比例混合均匀，用激光束对混合粉末进行选择性扫描，激光的作用使混合粉末中的粘结剂熔化并将金属粉末粘结在一起，形成金属零件的生坯，再通过后续二次烧结、金属浸渗处理得到金属制件产品。如中国发明专利CN101036944 采用覆膜法制备了尼龙覆膜金属粉末材料；中国发明专利CN 102372918A公开了一种基于选择性激光烧结尼龙/铝粉复合粉末材料，将尼龙树脂、铝粉、助剂加至机械搅拌器内搅拌均匀，过筛得到。通过利用尼龙的粘接性将金属粉在较低温度下粘接可形成金属零件的生坯，再通过后续处理即可得到金属制品。尽管这种间接法3D打印制造金属制品的性能存在缺陷，但这种通过间接3D打印金属零件的方法使3D打印制造技术在金属制品中的应用成为可能。
根据上述，通过间接3D打印有效解决了金属粉末的成型问题，但金属粉末通过间接3D打印主要集中在通过粘接剂形成生坯，然后再后续烧结处理，主要得到一种硬质金属制品，其机械性能与原有金属制品还存在较大差距。而这种通过间接3D打印金属制品的方法为3D打印金属制品的应用拓宽了范围。目前3D打印一些特殊的金属制品应用研究较少，如具有生物相容性的医疗金属支架、具有柔性的模型制品等，则需要特定的金属复合粉。
发明内容
目前金属粉末通过间接3D打印金属零件，需要通过后处理烧结、金属浸渗得到硬质金属制品。为了拓宽金属粉末通过间接3D打印金属零件的应用，本发明提出一种用于三维打印的柔性金属粉，该柔性金属粉主要由金属粉镶嵌在具有网络结构的橡胶体组成，通过三维打印，在较低温度条件下可直接形成具有柔性的金属制品生坯。进一步该柔性金属制品生坯通过150～160℃温度条件下热交联处理，可得到强度、柔性、耐磨性优异的柔性金属制品，无需高温烧结。
进一步，本发明提出一种用于三维打印的柔性金属粉的制备方法和应用。
一种用于三维打印的柔性金属粉，是通过如下技术方案实现的：
一种用于三维打印的柔性金属粉，其特征是：主要由金属粉镶嵌在具有网络结构的橡胶体中组成，按重量份计由以下原料制备而成：
金属粉 80-85份，
橡胶体 10-15 份，
金属氧化物 2-3份，
软化剂 1-3 份，
界面改性剂 1-2 份，
防老剂 0.2-0.5份，
促进剂 0.05-0.1份；
所述的金属粉为粒径小于10微米的不锈钢粉、铝粉、镍粉、铜粉、锌粉、锡粉、银粉、钛粉中的至少一种；
所述的橡胶体为丁苯橡胶、顺丁橡胶、异戊橡胶、乙丙橡胶、氯丁橡胶中的一种；
所述的金属氧化物为氧化锌、氧化镁、氧化铝中的一种；
所述的软化剂为甲基丙烯酸烷基酯系聚合物，是具有甲基丙烯酸烷基酯单元的聚合物，选用甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸丙酯、甲基丙烯酸己酯、甲基丙烯酸庚酯、甲基丙烯酸壬酯中的至少一种；
所述的界面改性剂为超支化聚(酰胺-酯)，具有球形状的三维构型，分子表面均密布着具有反应活性的末端官能团，具有附着力，可增加金属粉的附着性，使金属粉有效网络在具有网络结构的橡胶体中，并具有对金属粉的增韧性；
所述的防老剂为N-异丙基-N’-苯基对苯二胺；
所述的促进剂为促进剂M、促进剂DM、促进剂CZ、促进剂TMTD中的一种。
本发明一种用于三维打印的柔性金属粉的制备方法，其特征是按照如下方式进行：
1）将80-85重量份的金属粉、1-2重量份的界面改性剂加入到球磨机中，在氮气保护条件下研磨20-30min，从而使界面改性剂分子表面反应活性的末端官能团对金属粉活化，增加金属粉的附着力；
2）将步骤1）得到的活化金属粉、10-15重量份的橡胶体、1-3重量份的软化剂、0.2-0.5重量份的防老剂加入双转子连续混炼机，转子速度100-200转/min，混炼5-10分钟，金属粉完全嵌入具有网状的橡胶体中；然后加入2-3重量份的金属氧化物、0.05-0.1重量份的促进剂，混炼2-3分钟；
3）将步骤2）得到的混炼物料直接热喂料进入挤出造粒设备，通过挤出、切粒得到大颗粒状复合材料；
4）将步骤3）得到的大颗粒复合材料送入胶体研磨机，在液氮冷却条件下研磨形成80目过筛的柔性金属粉。
上述制备方法，步骤2）所述的双转子连续混炼机，其转子流道运转时具有纵向啮合，横向拉伸的分散功能。通过纵向啮合和横向拉伸，使金属粉完全嵌入具有网状的橡胶体中。
上述制备方法，步骤3）所述的挤出造粒设备，为目前已有报道和/或使用的锥形单螺杆挤出机、往复式单螺杆连续挤出机、双螺杆挤出机等常用的螺杆挤出设备中，通常都可以进行和完成。其中更优选的是锥形单螺杆挤出机中进行。
上述制备方法，步骤4）所述的胶体研磨机为齿形磨盘，使大颗粒金属粉不断分裂，并通过齿形盘研磨形成球形的微细柔性金属粉。
本发明一种用于三维打印的柔性金属粉，通过超支化聚(酰胺-酯)分子表面均密布着具有反应活性的末端官能团，赋予金属粉良好的附着性，利用具有纵向啮合和横向拉伸的双转子连续混炼机，使金属粉完全嵌入具有网状的橡胶体中，进一步通过挤出造粒、胶体研磨机得到由橡胶体网络的柔性金属粉。
本发明柔性金属粉作为三维打印原料，用于通过三维打印柔性金属制品的应用方法,其特征是:通过三维打印的选择性热烧结、选择性激光烧结得到具有柔性的金属制品生坯。进一步该柔性金属制品生坯通过150～160℃温度、1-2MPa条件下热交联处理5-10min得到强度、柔性、耐磨性优异的柔性金属制品。可用于三维打印特殊结构的法兰、连接器、建筑模型等。
本发明一种用于三维打印的柔性金属粉及其制备方法和应用方法，与现有技术相比，其突出的特点和优异的效果在于：
1、本发明一种用于三维打印的柔性金属粉，主要由金属粉镶嵌在具有网络结构的橡胶体组成，通过三维打印，在较低温度条件下可直接形成具有柔性的金属制品，无需高温烧结。
2、本发明一种用于三维打印的柔性金属粉的制备方法，通过超支化聚(酰胺-酯)分子表面均密布着具有反应活性的末端官能团，赋予金属粉良好的附着性，利用具有纵向啮合和横向拉伸的双转子连续混炼机，使金属粉完全嵌入具有网状的橡胶体中。
3、本发明一种用于三维打印的柔性金属粉，作为三维打印原料，通过三维打印的选择性热烧结、选择性激光烧结得到具有柔性的金属制品生坯。进一步该柔性金属制品生坯通过150～160℃温度、1-2MPa条件下热交联处理5-10min得到强度、柔性、耐磨性优异的柔性金属制品。可用于三维打印特殊结构的法兰、连接器、建筑模型等柔性制品。
具体实施方式
以下通过具体实施方式对本发明作进一步的详细说明，但不应将此理解为本发明的范围仅限于以下的实例。在不脱离本发明上述方法思想的情况下,根据本领域普通技术知识和惯用手段做出的各种替换或变更,均应包含在本发明的范围内。
实施例1
1）将80重量份粒径小于10微米的不锈钢粉、1重量份的界面改性剂超支化聚(酰胺-酯)加入到球磨机中，在氮气保护条件下研磨20min，从而使界面改性剂分子表面反应活性的末端官能团对金属粉活化，增加金属粉的附着力；
2）将步骤1）得到的活化金属粉、10重量份的丁苯橡胶、1重量份的软化剂甲基丙烯酸甲酯、0.2重量份的防老剂N-异丙基-N’-苯基对苯二胺加入双转子连续混炼机，转子速度150转/min，混炼10分钟，金属粉完全嵌入具有网状的橡胶体中；然后加入2重量份的氧化锌、0.05重量份的促进剂M，混炼3分钟；
3）将步骤2）得到的混炼物料直接热喂料进入锥形单螺杆挤出机，通过挤出、切粒得到大颗粒状复合材料；
4）将步骤3）得到的大颗粒复合材料送入胶体研磨机，在液氮冷却条件下研磨形成80目过筛的柔性金属粉。
将实施例1得到的柔性金属粉通过三维打印的选择性热烧结，得到一种法兰的金属制品生坯。将该柔性金属制品生坯在160℃温度、2MPa压力条件下热交联处理5min得到强度、柔性、耐磨性优异的柔性金属法兰。
实施例2
1）将60重量份粒径小于10微米的铝粉、25重量份的锌粉、1重量份的界面改性剂超支化聚(酰胺-酯)加入到球磨机中，在氮气保护条件下研磨25min，从而使界面改性剂分子表面反应活性的末端官能团对金属粉活化，增加金属粉的附着力；
2）将步骤1）得到的活化金属粉、10重量份的顺丁橡胶、2重量份的软化剂甲基丙烯酸丙酯、0.3重量份的防老剂N-异丙基-N’-苯基对苯二胺加入双转子连续混炼机，转子速度200转/min，混炼5分钟，金属粉完全嵌入具有网状的橡胶体中；然后加入2重量份的氧化镁、0.08重量份的促进剂DM，混炼2分钟；
3）将步骤2）得到的混炼物料直接热喂料进入往复式单螺杆连续挤出机，通过挤出、切粒得到大颗粒状复合材料；
4）将步骤3）得到的大颗粒复合材料送入胶体研磨机，在液氮冷却条件下研磨形成80目过筛的柔性金属粉。
将实施例2得到的柔性金属粉通过三维打印的选择性激光烧结，得到一种联轴器金属制品生坯。将该柔性金属制品生坯在160℃温度、1MPa压力条件下热交联处理6min得到强度、柔性、耐磨性优异的联轴器。
实施例3
1）将50重量份粒径小于10微米的铜粉、35重量份的银粉、2重量份的界面改性剂超支化聚(酰胺-酯)加入到球磨机中，在氮气保护条件下研磨30min，从而使界面改性剂分子表面反应活性的末端官能团对金属粉活化，增加金属粉的附着力；
2）将步骤1）得到的活化金属粉、10重量份的异戊橡胶、3重量份的软化剂甲基丙烯酸己酯、-0.5重量份的防老剂N-异丙基-N’-苯基对苯二胺加入双转子连续混炼机，转子速度200转/min，混炼10分钟，金属粉完全嵌入具有网状的橡胶体中；然后加入3重量份的氧化铝、0.1重量份的促进剂CZ，混炼3分钟；
3）将步骤2）得到的混炼物料直接热喂料进入双螺杆挤出机，通过挤出、切粒得到大颗粒状复合材料；
4）将步骤3）得到的大颗粒复合材料送入胶体研磨机，在液氮冷却条件下研磨形成80目过筛的柔性金属粉。
将实施例3得到的柔性金属粉通过三维打印制造建筑模型。
实施例4
1）将70重量份的粒径小于10微米的镍粉、10重量份的锡粉、1重量份的界面改性剂超支化聚(酰胺-酯)加入到球磨机中，在氮气保护条件下研磨20min，从而使界面改性剂分子表面反应活性的末端官能团对金属粉活化，增加金属粉的附着力；
2）将步骤1）得到的活化金属粉、10重量份的乙丙橡胶、1重量份的软化剂甲基丙烯酸庚酯、0.2重量份的防老剂N-异丙基-N’-苯基对苯二胺加入双转子连续混炼机，转子速度100转/min，混炼7分钟，金属粉完全嵌入具有网状的橡胶体中；然后加入3重量份的氧化锌、0.06重量份的促进剂TMTD，混炼3分钟；
3）将步骤2）得到的混炼物料直接热喂料进入锥形单螺杆挤出设备，通过挤出、切粒得到大颗粒状复合材料；
4）将步骤3）得到的大颗粒复合材料送入胶体研磨机，在液氮冷却条件下研磨形成80目过筛的柔性金属粉。
将实施例4得到的柔性金属粉通过三维打印得到柔性导电控制器。
实施例5
1）将70重量份粒径小于10微米的镍粉、15重量份的钛粉、1重量份的界面改性剂超支化聚(酰胺-酯)加入到球磨机中，在氮气保护条件下研磨25min，从而使界面改性剂分子表面反应活性的末端官能团对金属粉活化，增加金属粉的附着力；
2）将步骤1）得到的活化金属粉、10重量份的顺丁橡胶、2重量份的软化剂甲基丙烯酸丙酯、0.3重量份的防老剂N-异丙基-N’-苯基对苯二胺加入双转子连续混炼机，转子速度200转/min，混炼5分钟，金属粉完全嵌入具有网状的橡胶体中；然后加入2重量份的氧化镁、0.08重量份的促进剂DM，混炼2分钟；
3）将步骤2）得到的混炼物料直接热喂料进入往复式单螺杆连续挤出机，通过挤出、切粒得到大颗粒状复合材料；
4）将步骤3）得到的大颗粒复合材料送入胶体研磨机，在液氮冷却条件下研磨形成80目过筛的柔性金属粉。
将实施例5得到的柔性金属粉通过三维打印的选择性激光烧结，得到一种人体辅助骨组织生坯。将该柔性金属骨组织生坯在155℃温度、1MPa压力条件下热交联处理5min得到强度、柔性优异的人体辅助骨组织。
Claims (5)
1.一种用于三维打印的柔性金属粉，其特征是：主要由金属粉镶嵌在具有网络结构的橡胶体中组成，按重量份计由以下原料制备而成：
金属粉 80-85份，
橡胶体 10-15 份，
金属氧化物 2-3份，
软化剂 1-3 份，
界面改性剂 1-2 份，
防老剂 0.2-0.5份，
促进剂 0.05-0.1份；
所述的金属粉为粒径小于10微米的不锈钢粉、铝粉、镍粉、铜粉、锌粉、锡粉、银粉、钛粉中的至少一种；
所述的橡胶体为丁苯橡胶、顺丁橡胶、异戊橡胶、乙丙橡胶、氯丁橡胶中的一种；
所述的金属氧化物为氧化锌、氧化镁、氧化铝中的一种；
所述的软化剂为甲基丙烯酸烷基酯系聚合物；
所述的界面改性剂为超支化聚酰胺-酯；
所述的防老剂为N-异丙基-N’-苯基对苯二胺；
所述的促进剂为促进剂M、促进剂DM、促进剂CZ、促进剂TMTD中的一种。
2.根据权利要求1所述一种用于三维打印的柔性金属粉，其特征在于：所述软化剂为甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸丙酯、甲基丙烯酸己酯、甲基丙烯酸庚酯、甲基丙烯酸壬酯中的至少一种。
3.一种制备如权利要求1所述用于三维打印的柔性金属粉的方法，其特征是将权利要求1所述的重量份比例的原料按如下方式加工：
1）将80-85重量份的金属粉、1-2重量份的界面改性剂加入到球磨机中，在氮气保护条件下研磨20-30min，从而使界面改性剂分子表面反应活性的末端官能团对金属粉活化，增加金属粉的附着力；
2）将步骤1）得到的活化金属粉、10-15重量份的橡胶体、1-3重量份的软化剂、0.2-0.5重量份的防老剂加入双转子连续混炼机，转子速度100-200转/min，混炼5-10分钟，双转子连续混炼机其转子流道运转时具有纵向啮合，横向拉伸的分散功能，通过纵向啮合和横向拉伸，使金属粉完全嵌入具有网状的橡胶体中；然后加入2-3重量份的金属氧化物、0.05-0.1重量份的促进剂，混炼2-3分钟；
3）将步骤2）得到的混炼物料直接热喂料进入挤出造粒设备，通过挤出、切粒得到大颗粒状复合材料；
4）将步骤3）得到的大颗粒复合材料送入胶体研磨机，在液氮冷却条件下研磨形成80目过筛的柔性金属粉。
4.根据权利要求3所述一种用于三维打印的柔性金属粉的制备方法，其特征在于：步骤4）所述的胶体研磨机为齿形磨盘，使大颗粒金属粉不断分裂，并通过齿形盘研磨形成球形的微细柔性金属粉。
5.一种如权利要求1所述用于三维打印的柔性金属粉的应用方法,其特征在于:通过三维打印的选择性热烧结、选择性激光烧结得到具有柔性的金属制品生坯，进一步该柔性金属制品生坯通过150～160℃温度、1-2MPa条件下热交联处理5-10min得到强度、柔性、耐磨性优异的柔性金属制品。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201510133935.1A CN104801703B (zh) | 2015-03-26 | 2015-03-26 | 一种用于三维打印的柔性金属粉及其制备方法和应用方法 |
| PCT/CN2015/099752 WO2016150225A1 (zh) | 2015-03-26 | 2015-12-30 | 一种用于三维打印的柔性金属粉及其制备方法和应用方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201510133935.1A CN104801703B (zh) | 2015-03-26 | 2015-03-26 | 一种用于三维打印的柔性金属粉及其制备方法和应用方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN104801703A true CN104801703A (zh) | 2015-07-29 |
| CN104801703B CN104801703B (zh) | 2016-08-24 |
Family
ID=53687134
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201510133935.1A Expired - Fee Related CN104801703B (zh) | 2015-03-26 | 2015-03-26 | 一种用于三维打印的柔性金属粉及其制备方法和应用方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN104801703B (zh) |
| WO (1) | WO2016150225A1 (zh) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105057664A (zh) * | 2015-08-14 | 2015-11-18 | 东莞劲胜精密组件股份有限公司 | 一种3d打印粉料及3d打印方法 |
| CN105458257A (zh) * | 2015-12-08 | 2016-04-06 | 南通金源智能技术有限公司 | 一种3d打印钛基复合材料义齿 |
| CN105504174A (zh) * | 2015-12-29 | 2016-04-20 | 成都新柯力化工科技有限公司 | 一种3d打印用球形丁苯橡胶及其制备方法 |
| CN105562676A (zh) * | 2015-12-23 | 2016-05-11 | 成都新柯力化工科技有限公司 | 一种用于3d打印的增强金属复合材料及其制备方法 |
| WO2016150225A1 (zh) * | 2015-03-26 | 2016-09-29 | 成都新柯力化工科技有限公司 | 一种用于三维打印的柔性金属粉及其制备方法和应用方法 |
| CN106077605A (zh) * | 2016-06-06 | 2016-11-09 | 芜湖启泽信息技术有限公司 | 一种3d打印粉料及3d打印方法 |
| CN108602090A (zh) * | 2015-12-28 | 2018-09-28 | 曼瑟森三汽油公司 | 反应性流体在加法制造中的使用和其制成的产品 |
| US10195667B2 (en) | 2015-11-23 | 2019-02-05 | Delavan Inc. | Powder removal systems |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1475170A2 (en) * | 2003-05-08 | 2004-11-10 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Chain-structure metal powder, manufacturing method thereof, and conductivity-afforded material |
| CN101036944A (zh) * | 2007-04-04 | 2007-09-19 | 华中科技大学 | 一种尼龙覆膜金属粉末材料的制备方法 |
| CN102372918A (zh) * | 2010-08-12 | 2012-03-14 | 湖南华曙高科技有限责任公司 | 基于选择性激光烧结的尼龙/铝粉复合粉末材料 |
| CN103862040A (zh) * | 2014-04-04 | 2014-06-18 | 袁志刚 | 一种用于3d打印的镁基金属粉体材料 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6852273B2 (en) * | 2003-01-29 | 2005-02-08 | Adma Products, Inc. | High-strength metal aluminide-containing matrix composites and methods of manufacture the same |
| EP1992709B1 (en) * | 2007-05-14 | 2021-09-15 | EOS GmbH Electro Optical Systems | Metal powder for use in additive manufacturing method for the production of three-dimensional objects and method using such metal powder |
| JP5890990B2 (ja) * | 2010-11-01 | 2016-03-22 | 株式会社キーエンス | インクジェット光造形法における、光造形品形成用モデル材、光造形品の光造形時の形状支持用サポート材および光造形品の製造方法 |
| CN104801703B (zh) * | 2015-03-26 | 2016-08-24 | 成都新柯力化工科技有限公司 | 一种用于三维打印的柔性金属粉及其制备方法和应用方法 |
-
2015
- 2015-03-26 CN CN201510133935.1A patent/CN104801703B/zh not_active Expired - Fee Related
- 2015-12-30 WO PCT/CN2015/099752 patent/WO2016150225A1/zh active Application Filing
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1475170A2 (en) * | 2003-05-08 | 2004-11-10 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Chain-structure metal powder, manufacturing method thereof, and conductivity-afforded material |
| CN101036944A (zh) * | 2007-04-04 | 2007-09-19 | 华中科技大学 | 一种尼龙覆膜金属粉末材料的制备方法 |
| CN102372918A (zh) * | 2010-08-12 | 2012-03-14 | 湖南华曙高科技有限责任公司 | 基于选择性激光烧结的尼龙/铝粉复合粉末材料 |
| CN103862040A (zh) * | 2014-04-04 | 2014-06-18 | 袁志刚 | 一种用于3d打印的镁基金属粉体材料 |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2016150225A1 (zh) * | 2015-03-26 | 2016-09-29 | 成都新柯力化工科技有限公司 | 一种用于三维打印的柔性金属粉及其制备方法和应用方法 |
| CN105057664A (zh) * | 2015-08-14 | 2015-11-18 | 东莞劲胜精密组件股份有限公司 | 一种3d打印粉料及3d打印方法 |
| CN105057664B (zh) * | 2015-08-14 | 2017-10-10 | 东莞劲胜精密组件股份有限公司 | 一种3d打印粉料及3d打印方法 |
| US10195667B2 (en) | 2015-11-23 | 2019-02-05 | Delavan Inc. | Powder removal systems |
| US10493531B2 (en) | 2015-11-23 | 2019-12-03 | Delavan Inc. | Powder removal systems |
| CN105458257A (zh) * | 2015-12-08 | 2016-04-06 | 南通金源智能技术有限公司 | 一种3d打印钛基复合材料义齿 |
| CN105562676A (zh) * | 2015-12-23 | 2016-05-11 | 成都新柯力化工科技有限公司 | 一种用于3d打印的增强金属复合材料及其制备方法 |
| CN108602090A (zh) * | 2015-12-28 | 2018-09-28 | 曼瑟森三汽油公司 | 反应性流体在加法制造中的使用和其制成的产品 |
| CN105504174A (zh) * | 2015-12-29 | 2016-04-20 | 成都新柯力化工科技有限公司 | 一种3d打印用球形丁苯橡胶及其制备方法 |
| CN106077605A (zh) * | 2016-06-06 | 2016-11-09 | 芜湖启泽信息技术有限公司 | 一种3d打印粉料及3d打印方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN104801703B (zh) | 2016-08-24 |
| WO2016150225A1 (zh) | 2016-09-29 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN104801703B (zh) | 一种用于三维打印的柔性金属粉及其制备方法和应用方法 | |
| CN104910609A (zh) | 一种用于3d打印的聚氨酯复合材料及其制备方法和用途 | |
| EP3388471B1 (en) | Polyarylene sulfide resin granular article and method for producing same | |
| EP3789456B1 (en) | Polyamide resin composition having high metal texture and preparation method of polyamide resin composition | |
| CN103923434B (zh) | 碳纤维增强注射型酚醛模塑料及其制备方法 | |
| CN105504813A (zh) | 一种用于3d打印的球形聚苯硫醚粉末材料及其制备方法 | |
| CN105778484B (zh) | 一种应用于fdm技术的3d打印的改性尼龙材料及其打印方法 | |
| CN102816336B (zh) | 一种聚丙烯编织袋用高填充塑料母粒的制备方法 | |
| CN104164053A (zh) | 一种流动可控环氧树脂预浸料及其制备方法 | |
| CN105348746B (zh) | 一种塑料填充母粒及其制备方法 | |
| CN106700515A (zh) | 一种3d打印用pa-12/碳纤维复合材料的制备方法 | |
| CN107163565A (zh) | 用于选择性激光烧结新型尼龙复合材料及其制备方法 | |
| CN107151443A (zh) | 一种聚醚酰亚胺基石墨烯3d打印复合材料及其制备方法 | |
| CN104231626B (zh) | 一种选择性激光烧结用聚苯硫醚粉末材料及其制备方法 | |
| CN107760018A (zh) | 一种选择性激光烧结3d打印用pa‑12复合材料粉末 | |
| CN107189423A (zh) | 基于fdm3d打印的减磨材料及其制备方法和增强该材料制品减磨性能的方法 | |
| CN108033793A (zh) | 一种3d打印用氮化硅陶瓷材料及其制备方法 | |
| WO2018229108A1 (en) | Composite material and its use in additive manufacturing methods | |
| CN105623088A (zh) | 一种具有磁性能的聚丙烯塑料母粒 | |
| CN105778128B (zh) | 一种可提高聚酰胺材料Tf‑Tc差值的方法及聚酰胺材料 | |
| CN106147220B (zh) | 用于sls的长链尼龙与尼龙66合金粉末材料制备方法 | |
| CN107312326A (zh) | 石墨烯微片/尼龙纳米复合材料、其制备方法及应用 | |
| CN103937150B (zh) | 麻纤维增强注射型酚醛模塑料及其制备方法 | |
| CN107266905A (zh) | 一种3d打印用pa12/pa6合金材料粉末 | |
| CN106112830B (zh) | 磨边轮及其制造方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| EXSB | Decision made by sipo to initiate substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20210823 Address after: 251800 south section of Gongye fifth road, Yangxin Economic Development Zone, Binzhou City, Shandong Province Patentee after: Shandong Hongyang profile Polytron Technologies Inc. Address before: 610091, Sichuan, Chengdu province Qingyang dragon industrial port, East Sea 4 Patentee before: CHENDU NEW KELI CHEMICAL SCIENCE Co.,Ltd. CHINA |
|
| TR01 | Transfer of patent right | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20160824 |
|
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |