CN105504343A - 一种3d打印金属pa-12复合材料及其制备方法 - Google Patents
一种3d打印金属pa-12复合材料及其制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN105504343A CN105504343A CN201610073908.4A CN201610073908A CN105504343A CN 105504343 A CN105504343 A CN 105504343A CN 201610073908 A CN201610073908 A CN 201610073908A CN 105504343 A CN105504343 A CN 105504343A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- parts
- districts
- metal
- aluminium powder
- lubricant
- 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.)
- Pending
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
- C08K3/02—Elements
- C08K3/08—Metals
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
- C08K3/02—Elements
- C08K3/08—Metals
- C08K2003/0812—Aluminium
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
Abstract
本发明属于3D打印技术领域，尤其是涉及一种3D打印金属PA-12复合材料及其制备方法；所述的3D打印金属PA-12复合材料，由下述重量份的原料制得：铝粉270-320份，PA-12尼龙材料130-170份，偶联剂3-10份，分散剂10-20份，润滑剂5-10份，增韧剂20？-30份；本发明通过对PA-12尼龙材料的改进，使得打印出来的物品具有金属质感，同时，有效的提高了材料的力学性能，降低了材料的收缩率，减小打印时产生的翘曲。
Description
技术领域
本发明属于3D打印技术领域，尤其是涉及一种3D打印金属PA-12复合材料及其制备方法。
背景技术
3D打印又称为快速成型技术，也称为增材制造技术，是一种不需要传统刀具、夹具和机床，而是以数字模型文件为基础，使用金属粉末或塑料等具有勃合性的材料逐层打印来制造任意形状物品的技术。3D打印机可以制造的物品很多，如飞机、手枪，再如食物、人体器官、儿童玩具等。3D打印技术是最近20年来世界制造技术领域的一次重大突破，是机械工程、计算机技术、数控技术、材料科学等多学科技术的集成。其中，3D打印技术中最难最核心的技术是打印材料的开发，因此开发更为多样多功能的3D打印材料成为未来研究与应用的热点与关键。
目前的3D打印材料多使用纯塑料，塑料感强，亲和性差。其中，在尼龙材料中，由于PA-12具有极低的吸湿率、优良的机械强度、耐磨、减摩及良好的耐腐性能及加工性等，在3D打印新产品的研制开发、模具制造、小批量产品的生产等方面具有广阔前景。然而，由于PA-12的收缩率较大，成型过程中易产生翘曲变形；对于性能要求高的功能件，PA-12在强度、模量、热变形温度等方面还有待于进一步提高。
因此，有必要对现有的PA-12复合材料进行进一步的改进，以解决上述问题。
发明内容
针对以上技术问题，本发明设计开发了一种3D打印金属PA-12复合材料及其制备方法，通过对PA-12尼龙材料的改进，使得打印出来的物品具有金属质感，同时，有效的提高了材料的力学性能，降低了材料的收缩率，减小打印时产生的翘曲。
为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种3D打印金属PA-12复合材料，由下述重量份的原料制得：铝粉270-320份，PA-12尼龙材料130-170份，偶联剂3-10份，分散剂10-20份，润滑剂5-10份，增韧剂20-30份。
作为优选，所述3D打印金属PA-12复合材料的最佳组成为：铝粉300份，PA-12尼龙材料150份，偶联剂5份，分散剂15份，润滑剂8份，增韧剂25份。
上述3D打印金属PA-12复合材料的制备方法，包括以下具体步骤：
步骤1：准备铝粉、PA-12尼龙材料、偶联剂、分散剂、润滑剂和增韧剂材料，将各原料烘干备用，使各原料含水率小于0.05％；
步骤2：按照重量份称量铝粉270-320份，PA-12尼龙材料130-170份，偶联剂3-10份，分散剂10-20份，润滑剂5-10份，增韧剂20-30份；
步骤3：将步骤2称量的铝粉加入行星式球磨机，加入步骤2称重的偶联剂继续混合10分钟，之后加入步骤2称重的分散剂、润滑剂继续混合10分钟，最后加入步骤2称量的PA-12尼龙材料、增韧剂继续混合120分钟，温度保持在25℃；
步骤4：将步骤3中得到的混合料用双螺杆挤出机造粒，双螺杆挤出机螺杆直径为75mm，长径比45：1，挤出机温度依次设定为：一区145℃，二区150℃，三区160℃，四区165℃，五区170℃，六区175℃，七区175℃，八区175℃，九区175℃，机头温度180℃；
步骤5：将步骤4得到的粒子与PA-12尼龙材料按1：l的质量比混合，用双螺杆挤出机进行挤出加工成直径为1.75士0.05mm的细丝，双螺杆挤出机螺杆直径15mm，长径比48：1，挤出温度依次设定为一区145℃，二区150℃，三区160℃，四区165℃，五区170℃，六区175℃，七区175℃，八区175℃，九区175℃，机头温度180℃；
步骤6:细丝经水冷，风干，绕盘。
进一步，作为优选，在步骤1中，铝粉的目数为800目。
进一步，作为优选，在步骤2中，按重量份称量铝粉300份，PA-12尼龙材料150份，偶联剂5份，分散剂15份，润滑剂8份，增韧剂25份。
进一步，在步骤5中，采用单螺杆挤出机双螺杆挤出机进行挤出加工。
本发明的有益效果为：
1、本发明的3D打印金属PA-12复合材料，通过在PA-12尼龙材料中加入金属材料铝粉，并加入偶联剂、分散剂、润滑剂和增韧剂进行合理配比，使3D打印出来的物品具有金属质感，同时，有效的提高了材料的力学性能，降低了材料的收缩率，减小打印时产生的翘曲。
2、本发明的复合材料在制备时，各步骤是针对3D打印金属PA-12复合材料进行优化的，所制作的复合材料是在采用铝粉对PA-12尼龙材料进行配比后，针对3D打印金属PA-12复合材料加工的工艺中的温度、材料目数、各材料添加次序以及双螺杆挤出机的剪切作用对复合材料的进一步混合作用等工艺参数的整体配合改进得到的具有金属质感、低收缩率和高强度3D打印金属PA-12复合材料。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
实施例1
一种3D打印金属PA-12复合材料，由下述重量份的原料制得：铝粉270份，PA-12尼龙材料130份，偶联剂3份，分散剂10份，润滑剂5份，增韧剂20份；其具体的制备方法步骤为：
步骤1：准备铝粉、PA-12尼龙材料、偶联剂、分散剂、润滑剂和增韧剂材料，将各原料烘干备用，使各原料含水率小于0.05％；
步骤2：按照重量份称量铝粉270份，PA-12尼龙材料130份，偶联剂3份，分散剂10份，润滑剂5份，增韧剂20份；
步骤3：将步骤2称量的铝粉加入行星式球磨机，加入步骤2称重的偶联剂继续混合10分钟，之后加入步骤2称重的分散剂、润滑剂继续混合10分钟，最后加入步骤2称量的PA-12尼龙材料、增韧剂继续混合120分钟，温度保持在25℃；
步骤4：将步骤3中得到的混合料用双螺杆挤出机造粒，双螺杆挤出机螺杆直径为75mm，长径比45：1，挤出机温度依次设定为：一区145℃，二区150℃，三区160℃，四区165℃，五区170℃，六区175℃，七区175℃，八区175℃，九区175℃，机头温度180℃；
步骤5：将步骤4得到的粒子与PA-12尼龙材料按1：l的质量比混合，用双螺杆挤出机进行挤出加工成直径为1.75士0.05mm的细丝，双螺杆挤出机螺杆直径15mm，长径比48：1，挤出温度依次设定为一区145℃，二区150℃，三区160℃，四区165℃，五区170℃，六区175℃，七区175℃，八区175℃，九区175℃，机头温度180℃；
步骤6:细丝经水冷，风干，绕盘。
实施例2
一种3D打印金属PA-12复合材料，由下述重量份的原料制得：铝粉320份，PA-12尼龙材料170份，偶联剂10份，分散剂20份，润滑剂10份，增韧剂30份；其具体的制备方法步骤为：
步骤1：准备铝粉、PA-12尼龙材料、偶联剂、分散剂、润滑剂和增韧剂材料，将各原料烘干备用，使各原料含水率小于0.05％；
步骤2：按照重量份称量铝粉320份，PA-12尼龙材料170份，偶联剂10份，分散剂20份，润滑剂10份，增韧剂30份；
步骤3：将步骤2称量的铝粉加入行星式球磨机，加入步骤2称重的偶联剂继续混合10分钟，之后加入步骤2称重的分散剂、润滑剂继续混合10分钟，最后加入步骤2称量的PA-12尼龙材料、增韧剂继续混合120分钟，温度保持在25℃；
步骤4：将步骤3中得到的混合料用双螺杆挤出机造粒，双螺杆挤出机螺杆直径为75mm，长径比45：1，挤出机温度依次设定为：一区145℃，二区150℃，三区160℃，四区165℃，五区170℃，六区175℃，七区175℃，八区175℃，九区175℃，机头温度180℃；
步骤5：将步骤4得到的粒子与PA-12尼龙材料按1：l的质量比混合，用双螺杆挤出机进行挤出加工成直径为1.75士0.05mm的细丝，双螺杆挤出机螺杆直径15mm，长径比48：1，挤出温度依次设定为:一区145℃，二区150℃，三区160℃，四区165℃，五区170℃，六区175℃，七区175℃，八区175℃，九区175℃，机头温度180℃；
步骤6:细丝经水冷，风干，绕盘。
实施例3
一种3D打印金属PA-12复合材料，由下述重量份的原料制得：铝粉300份，PA-12尼龙材料150份，偶联剂5份，分散剂15份，润滑剂8份，增韧剂25份；其具体的制备方法步骤为：
步骤1：准备铝粉、PA-12尼龙材料、偶联剂、分散剂、润滑剂和增韧剂材料，将各原料烘干备用，使各原料含水率小于0.05％，；
步骤2：按照重量份称量铝粉300份，PA-12尼龙材料150份，偶联剂5份，分散剂15份，润滑剂8份，增韧剂25份；
步骤3：将步骤2称量的铝粉加入行星式球磨机，加入步骤2称重的偶联剂继续混合10分钟，之后加入步骤2称重的分散剂、润滑剂继续混合10分钟，最后加入步骤2称量的PA-12尼龙材料、增韧剂继续混合120分钟，温度保持在25℃；
步骤4：将步骤3中得到的混合料用双螺杆挤出机造粒，双螺杆挤出机螺杆直径为75mm，长径比45：1，挤出机温度依次设定为：一区145℃，二区150℃，三区160℃，四区165℃，五区170℃，六区175℃，七区175℃，八区175℃，九区175℃，机头温度180℃；
步骤5：将步骤4得到的粒子与PA-12尼龙材料按1：l的质量比混合，用双螺杆挤出机进行挤出加工成直径为1.75士0.05mm的细丝，双螺杆挤出机螺杆直径15mm，长径比48：1，挤出温度依次设定为一区145℃，二区150℃，三区160℃，四区165℃，五区170℃，六区175℃，七区175℃，八区175℃，九区175℃，机头温度180℃；
步骤6:细丝经水冷，风干，绕盘。
本发明的3D打印金属PA-12复合材料，通过在PA-12尼龙材料中加入金属材料铝粉，并加入偶联剂、分散剂、润滑剂和增韧剂进行合理配比，使3D打印出来的物品具有金属质感，同时，有效的提高了材料的力学性能，降低了材料的收缩率，减小打印时产生的翘曲。同时，本发明的复合材料在制备时，各步骤是针对3D打印金属PA-12复合材料进行优化的，所制作的复合材料是在采用铝粉对PA-12尼龙材料进行配比后，针对3D打印金属PA-12复合材料加工的工艺中的温度、材料目数、各材料添加次序以及双螺杆挤出机的剪切作用对复合材料的进一步混合作用等工艺参数的整体配合改进得到的具有金属质感、低收缩率和高强度3D打印金属PA-12复合材料。
最终，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管通过上述实施例已经对本发明进行了详细的描述，但本领域技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变，而不偏离本发明权利要求书所限定的范围。
Claims (6)
1.一种3D打印金属PA-12复合材料，其特征在于，由下述重量份的原料制得：铝粉270-320份，PA-12尼龙材料530-660份，偶联剂3-10份，分散剂10-20份，润滑剂5-10份，增韧剂20-30份。
2.根据权利要求1所述的3D打印金属PA-12复合材料，其特征在于：所述复合材料的最佳配比组成为：铝粉300份，PA-12尼龙材料550份，偶联剂5份，分散剂15份，润滑剂8份，增韧剂25份。
3.一种3D打印金属PA-12复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1：准备铝粉、PA-12尼龙材料、偶联剂、分散剂、润滑剂和增韧剂材料，将各原料烘干备用，使各原料含水率小于0.05％；
步骤2：按照重量份称量铝粉270-320份，PA-12尼龙材料130-170份，偶联剂3-10份，分散剂10-20份，润滑剂5-10份，增韧剂20-30份；
步骤3：将步骤2称量的铝粉加入行星式球磨机，加入步骤2称重的偶联剂继续混合10分钟，之后加入步骤2称重的分散剂、润滑剂继续混合10分钟，最后加入步骤2称量的PA-12尼龙材料、增韧剂继续混合120分钟，温度保持在25℃；
步骤4：将步骤3中得到的混合料用双螺杆挤出机造粒，双螺杆挤出机螺杆直径为75mm，长径比45：1，挤出机温度依次设定为：一区145℃，二区150℃，三区160℃，四区165℃，五区170℃，六区175℃，七区175℃，八区175℃，九区175℃，机头温度180℃；
步骤5：将步骤4得到的粒子与PA-12尼龙材料按1：l的质量比混合，用双螺杆挤出机进行挤出加工成直径为1.75士0.05mm的细丝；
步骤6:细丝经水冷，风干，绕盘。
4.根据权利要求3所述的一种3D打印金属PA-12复合材料的制备方法，其特征在于：在步骤1中，铝粉为800目。
5.根据权利要求3所述的一种3D打印金属PA-12复合材料的制备方法，其特征在于：在步骤2中，按重量份称量铝粉300份，PA-12尼龙材料550份，偶联剂5份，分散剂15份，润滑剂8份，增韧剂25份。
6.根据权利要求3所述的一种3D打印金属PA-12复合材料的制备方法，其特征在于：在步骤5中，采用单螺杆挤出机进行挤出加工。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201610073908.4A CN105504343A (zh) | 2016-02-03 | 2016-02-03 | 一种3d打印金属pa-12复合材料及其制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201610073908.4A CN105504343A (zh) | 2016-02-03 | 2016-02-03 | 一种3d打印金属pa-12复合材料及其制备方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN105504343A true CN105504343A (zh) | 2016-04-20 |
Family
ID=55712684
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201610073908.4A Pending CN105504343A (zh) | 2016-02-03 | 2016-02-03 | 一种3d打印金属pa-12复合材料及其制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN105504343A (zh) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| 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 |
| CN104497562A (zh) * | 2014-12-18 | 2015-04-08 | 陈梓煜 | 一种用于3d打印的尼龙基材料及其制备方法 |
| CN104910616A (zh) * | 2015-06-30 | 2015-09-16 | 广东银禧科技股份有限公司 | 一种用于选择性激光烧结的低温尼龙粉末材料及其制备方法 |
-
2016
- 2016-02-03 CN CN201610073908.4A patent/CN105504343A/zh active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| 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 |
| CN104497562A (zh) * | 2014-12-18 | 2015-04-08 | 陈梓煜 | 一种用于3d打印的尼龙基材料及其制备方法 |
| CN104910616A (zh) * | 2015-06-30 | 2015-09-16 | 广东银禧科技股份有限公司 | 一种用于选择性激光烧结的低温尼龙粉末材料及其制备方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN103937278A (zh) | 一种3d打印木塑复合材料及其制备方法 | |
| 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 | |
| CN107760018A (zh) | 一种选择性激光烧结3d打印用pa‑12复合材料粉末 | |
| CN106700515A (zh) | 一种3d打印用pa-12/碳纤维复合材料的制备方法 | |
| CN106519549A (zh) | 一种abs树脂聚碳酸酯复合塑料 | |
| CN107304292A (zh) | 用于选择性激光烧结的尼龙树脂粉末及其制备方法 | |
| CN105504439A (zh) | 一种用于3d打印的低密度陶瓷材料及其制备方法 | |
| CN105504759A (zh) | 一种3d打印用abs复合材料及其制备方法 | |
| CN105670278A (zh) | 一种3d打印金属pa-12复合材料及其制备方法 | |
| CN109721853A (zh) | 一种可用于汽车内饰件的低光泽、耐划擦聚丙烯复合材料及其制备方法 | |
| CN105504343A (zh) | 一种3d打印金属pa-12复合材料及其制备方法 | |
| CN107266905A (zh) | 一种3d打印用pa12/pa6合金材料粉末 | |
| CN106543712A (zh) | 一种用于3d打印的pa-12复合材料的制备方法 | |
| CN115216088B (zh) | 一种塑料的轻量化改性方法及改性产品 | |
| CN106009562A (zh) | 一种用于3d打印的具有大理石-云母石效果的仿大理石-云母石复合耗材及其制备方法 | |
| CN103360683A (zh) | 改性聚丙烯复合体塑料填料及其制备方法 | |
| CN101704996A (zh) | 无卤高光泽防翘曲变形填充高温尼龙及其制作工艺 | |
| CN108017905A (zh) | Sls3d打印pa12/pa6/gb粉末及制备 | |
| CN109370022A (zh) | 一种直接注射成型用增韧抗静电双功能塑料母粒及其制备方法 | |
| CN111763387B (zh) | 一种耐刮擦、高强度asa复合材料及其制备方法 | |
| CN109705570B (zh) | 一种适用于3d打印的特种热塑性复合材料及其制备方法 | |
| CN107841128A (zh) | 一种sls 3d打印pa‑12/gb复合材料 | |
| CN104231645B (zh) | 一种高光度热塑性复合木塑材料制备方法及其制品 | |
| CN106279785A (zh) | 一种淀粉‑聚酞胺纤维共混全降解密实袋及其制备方法 | |
| CN107812880B (zh) | 一种将石墨烯加入镁及镁基合金铸造模具中的方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20160420 |