CN108424605B - 一种聚醚醚酮3d打印材料及其3d打印成型方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种聚醚醚酮3D打印材料及其3D打印成型方法：将聚醚醚酮溶于浓硫酸中得到磺化聚醚醚酮；将亚甲基双丙烯酰胺溶于水中得到亚甲基双丙烯酰胺溶液；将磺化聚醚醚酮与亚甲基双丙烯酰胺溶液混合，得到PEEK‑MBA；将PEEK‑MBA进行干燥，然后与聚醚酰亚胺混合，用双螺杆挤出机共混挤出，得到PEEK‑MBA‑PEI共混物；将PEEK‑MBA‑PEI共混物加入到锥形异向双螺杆挤出机中进行挤出成形，得到PEEK‑MBA‑PEI丝材，即为聚醚醚酮3D打印材料。本发明对聚醚醚酮材料进行改性，使得改性的聚醚醚酮材料可以适用于用作3D打印材料，并提供该种3D打印材料的3D成型方法。

Description

一种聚醚醚酮3D打印材料及其3D打印成型方法
技术领域
本发明涉及3D打印领域，具体涉及一种聚醚醚酮3D打印材料及其3D打印成型方法。
背景技术
聚醚醚酮(PEEK)是一种半结晶芳香族热塑性高分子材料，其熔点为334℃，软化点为168℃，拉伸强度为132～148MPa，可用作耐高温结构材料和电绝缘材料。聚醚醚酮PEEK具有刚性和柔性，具有优良的滑动特性，只溶于浓硫酸，具有很高的化学稳定性，自熄性良好。
聚醚醚酮与很多有机材料相同，在高温分解时，聚醚醚酮主要产生二氧化碳和一氧化碳，使用英国航行器测试标准BSS7239可以检测到极低浓度的毒气逸散，这种检测过程需要在1立方米的空间内完全燃烧100克样品，然后分析其中所产生的毒气，毒气指数定义为在正常情况下产生的毒气浓度综合与30分钟可以使人致命的计量之比，PEEK450G的毒气指数为0.22，且没有检测到酸性气体。
由于聚醚醚酮还具有优越的尺寸稳定特性，环境变化对聚醚醚酮零件的尺寸影响不大，可以满足对尺寸精度要求比较高工况下的使用要求，因此聚醚醚酮材料可以作为精密零部件材料的制造原料。通常的聚醚醚酮零部件的制造方法可以采用注塑、模压等方法，需要准备相应的模具，因而造成模具制造时间长、成本高、难度大等问题。因此需要一种针对聚醚醚酮材料的新型成型方法。3D打印成型技术可以满足上述要求。
3D打印成型技术，又名增材制造技术，通常可以分为光固化成型技术、激光烧结制造、熔融沉积造型等几种方法，由于制造过程中与CAD数据结合制备，免除了模具制造等工艺，大大减少了产品的制造周期，并且由于聚醚醚酮的高温流动性好，适宜作为3D打印材料。由于聚醚醚酮材料的熔点高、摩擦系数低，用于3D打印成型的过程中容易造成进料“打滑”、打印料堆叠等问题，因此，需要对聚醚醚酮材料进行改性。但是目前对聚醚醚酮的改性主要存在改性困难、改性材料不易获得、改性方法稀少等问题。
中国专利CN201611060206.9公开了一种聚醚醚酮3D打印粉末的球化方法，该球化方法包括：1)将聚醚醚酮(Peek)进行机械研磨以制得第一Peek粉末；2)将第一Peek粉末置于盛有流体的回旋装置中，接着启动回旋装置以使得流体流动冲刷第一Peek粉末，然后过滤取滤饼以制得第二Peek粉末；3)将第二Peek粉末分散于硅烷偶联剂中，接着干燥以制得聚醚醚酮3D打印粉末。该专利解决了聚醚醚酮3D打印粉末材料的球形度问题，但并未对聚醚醚酮材料进行改性。
中国专利CN201610069556.5公开了一种玻纤增强聚醚醚酮3D打印耗材及其制备方法，聚醚醚酮3D打印耗材组分由长玻纤(GL)、聚醚醚酮(PEEK)树脂粘度调节剂、PEEK树脂混合构成，聚醚醚酮3D打印耗材的制备方法，包括以下步骤：原料干燥；高速混合，熔融挤出，冷却，牵引和收卷。该专利降低了聚醚醚酮材料的粘度，但是玻璃纤维的熔点为680℃，在350℃～380℃的温度区间与聚醚醚酮共挤时所得材料作为3D打印材料的均匀性差，难以起到增强效果。
因此，需要根据聚醚醚酮的自身性质，对聚醚醚酮材料进行改性，使得改性的聚醚醚酮材料可以适用于用作3D打印材料，并提供该种3D打印材料的3D成型方法。
发明内容
本发明针对上述问题，提供一种聚醚醚酮3D打印材料及其3D打印成型方法。
本发明解决上述问题所采用的技术方案是：一种聚醚醚酮3D打印材料，制备聚醚醚酮3D打印材料的原料及其重量份包括：聚醚醚酮100份，亚甲基双丙烯酰胺10份～100份，聚醚酰亚胺2份～10份；制备聚醚醚酮3D打印材料的方法，包括以下步骤：
步骤I，将所述重量份的聚醚醚酮溶于浓硫酸中得到磺化聚醚醚酮；
步骤II，将所述重量份的亚甲基双丙烯酰胺溶于水中得到亚甲基双丙烯酰胺溶液；
步骤III，将步骤I得到的磺化聚醚醚酮与步骤II得到的亚甲基双丙烯酰胺溶液混合，得到PEEK-MBA；
步骤IV，将步骤III得到的PEEK-MBA进行干燥，然后与所述重量份的聚醚酰亚胺混合，用双螺杆挤出机共混挤出，得到PEEK-MBA-PEI共混物；
步骤V，将步骤IV得到的PEEK-MBA-PEI共混物加入到锥形异向双螺杆挤出机中进行挤出成形，得到PEEK-MBA-PEI丝材，即为所述聚醚醚酮3D打印材料。
其中，本申请利用聚醚醚酮(PEEK)能溶于浓硫酸的性质，对聚醚醚酮进行磺酸化处理，以便与亚甲基双丙烯酰胺(MBA)结合，形成PEEK-MBA，使得在聚醚醚酮分子链上增加柔性链段，增加聚醚醚酮的柔性，降低聚醚醚酮的熔点，提高聚醚醚酮的摩擦系数，减少聚醚醚酮3D打印过程中的“打滑”现象；并将PEEK-MBA与聚醚酰亚胺(PEI)共混熔融挤出，利用聚醚酰亚胺(PEI)可熔、弹性模量高等特点，制备PEEK-MBA-PEI，不仅可以降低聚醚醚酮材料的熔点，还可以解决3D打印成型过程中打印料堆叠等问题。
进一步地，步骤I中，浓硫酸的加入量与聚醚醚酮的比例是1mL～3mL：1g。
进一步地，步骤II中，亚甲基双丙烯酰胺溶液的浓度为0.1mol/L～2.0mol/L。
进一步地，步骤IV中，干燥为：在120℃～130℃的温度条件下进行干燥30min～90min。
进一步地，步骤IV中，共混挤出的工艺参数为：共混温度为380℃～390℃，螺杆转速为300rpm。
进一步地，步骤V中，挤出成形的温度为：370℃～380℃。
进一步地，步骤V中，PEEK-MBA-PEI丝材的直径为1.5mm。
本发明的另一发明目的，在于提供一种上述聚醚醚酮3D打印材料的3D打印成型方法，具体为：将所述聚醚醚酮3D打印材料在120℃～130℃的温度条件下干燥2h～4h，以2mm/s～10mm/s的进料速度通过3D打印机的入料装置挤出进行熔融沉积造型，打印速度为15mm/s～20mm/s，打印层厚为5mm～20mm，得到聚醚醚酮3D打印产品，经后处理完成3D打印成型。
进一步地，挤出温度为：340℃～350℃。
进一步地，后处理具体为：将得到的聚醚醚酮3D打印产品在80℃～110℃的条件下进行热处理1h～4h，再经涂油处理，完成3D打印成型。
本发明的优点是：
1.本发明利用聚醚醚酮(PEEK)能溶于浓硫酸的性质，对聚醚醚酮进行磺酸化处理，以便与亚甲基双丙烯酰胺(MBA)结合，形成PEEK-MBA，使得在聚醚醚酮分子链上增加柔性链段，增加聚醚醚酮的柔性，降低聚醚醚酮的熔点，提高聚醚醚酮的摩擦系数，减少聚醚醚酮3D打印过程中的“打滑”现象；并将PEEK-MBA与聚醚酰亚胺(PEI)共混熔融挤出，利用聚醚酰亚胺(PEI)可熔、弹性模量高等特点，制备PEEK-MBA-PEI，不仅可以降低聚醚醚酮材料的熔点，还可以解决3D打印成型过程中打印料堆叠等问题；
2.本发明制备PEEK-MBA-PEI材料的方法简便、易于操作，有利于规模化量产；
3.本发明聚醚醚酮3D打印材料的3D成型方法，在本申请3D打印过程的挤出温度、打印速度、打印层厚等工艺条件下制得的3D打印产品具有优良的产品形状。
具体实施方式
以下对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。
实施例1
一种聚醚醚酮3D打印材料
配方：聚醚醚酮1000g，亚甲基双丙烯酰胺100g，聚醚酰亚胺20g
制备方法，包括以下步骤：
步骤I，将1000g聚醚醚酮溶于1000mL浓硫酸中得到磺化聚醚醚酮；
步骤II，将100g亚甲基双丙烯酰胺溶于水中得到浓度为0.1mol/L的亚甲基双丙烯酰胺溶液；
步骤III，将步骤I得到的磺化聚醚醚酮与步骤II得到的亚甲基双丙烯酰胺溶液混合，得到PEEK-MBA；
步骤IV，将步骤III得到的PEEK-MBA在120℃的温度条件下进行干燥30min，然后与20g聚醚酰亚胺混合，用双螺杆挤出机共混挤出，共混温度为380℃，螺杆转速为300rpm，得到PEEK-MBA-PEI共混物；
步骤V，将步骤IV得到的PEEK-MBA-PEI共混物加入到锥形异向双螺杆挤出机中，在370℃的温度条件下进行挤出成形，得到直径为1.5mm的PEEK-MBA-PEI丝材，即为聚醚醚酮3D打印材料。
上述聚醚醚酮3D打印材料的3D打印成型方法
具体为：将所述聚醚醚酮3D打印材料在120℃的温度条件下干燥2h，以2mm/s的进料速度通过3D打印机的入料装置，在挤出温度为340℃的条件下挤出进行熔融沉积造型，打印速度为15mm/s，打印层厚为5mm，得到聚醚醚酮3D打印产品，将得到的聚醚醚酮3D打印产品在80℃的条件下进行热处理1h，再经涂油处理，完成3D打印成型。
实施例2
一种聚醚醚酮3D打印材料
配方：聚醚醚酮1000g，亚甲基双丙烯酰胺1000g，聚醚酰亚胺100g
制备方法，包括以下步骤：
步骤I，将1000g聚醚醚酮溶于3000mL浓硫酸中得到磺化聚醚醚酮；
步骤II，将1000g亚甲基双丙烯酰胺溶于水中得到浓度为2.0mol/L的亚甲基双丙烯酰胺溶液；
步骤III，将步骤I得到的磺化聚醚醚酮与步骤II得到的亚甲基双丙烯酰胺溶液混合，得到PEEK-MBA；
步骤IV，将步骤III得到的PEEK-MBA在130℃的温度条件下进行干燥90min，然后与100g聚醚酰亚胺混合，用双螺杆挤出机共混挤出，共混温度为390℃，螺杆转速为300rpm，得到PEEK-MBA-PEI共混物；
步骤V，将步骤IV得到的PEEK-MBA-PEI共混物加入到锥形异向双螺杆挤出机中，在380℃的温度条件下进行挤出成形，得到直径为1.5mm的PEEK-MBA-PEI丝材，即为聚醚醚酮3D打印材料。
上述聚醚醚酮3D打印材料的3D打印成型方法
具体为：将所述聚醚醚酮3D打印材料在130℃的温度条件下干燥4h，以10mm/s的进料速度通过3D打印机的入料装置，在挤出温度为350℃的条件下挤出进行熔融沉积造型，打印速度为20mm/s，打印层厚为20mm，得到聚醚醚酮3D打印产品，将得到的聚醚醚酮3D打印产品在110℃的条件下进行热处理4h，再经涂油处理，完成3D打印成型。
实施例3
一种聚醚醚酮3D打印材料
配方：聚醚醚酮1000g，亚甲基双丙烯酰胺550g，聚醚酰亚胺60g
制备方法，包括以下步骤：
步骤I，将1000g聚醚醚酮溶于2000mL浓硫酸中得到磺化聚醚醚酮；
步骤II，将550g亚甲基双丙烯酰胺溶于水中得到浓度为1.1mol/L的亚甲基双丙烯酰胺溶液；
步骤III，将步骤I得到的磺化聚醚醚酮与步骤II得到的亚甲基双丙烯酰胺溶液混合，得到PEEK-MBA；
步骤IV，将步骤III得到的PEEK-MBA在125℃的温度条件下进行干燥60min，然后与60g聚醚酰亚胺混合，用双螺杆挤出机共混挤出，共混温度为385℃，螺杆转速为300rpm，得到PEEK-MBA-PEI共混物；
步骤V，将步骤IV得到的PEEK-MBA-PEI共混物加入到锥形异向双螺杆挤出机中，在375℃的温度条件下进行挤出成形，得到直径为1.5mm的PEEK-MBA-PEI丝材，即为聚醚醚酮3D打印材料。
上述聚醚醚酮3D打印材料的3D打印成型方法
具体为：将所述聚醚醚酮3D打印材料在125℃的温度条件下干燥3h，以6mm/s的进料速度通过3D打印机的入料装置，在挤出温度为345℃的条件下挤出进行熔融沉积造型，打印速度为18mm/s，打印层厚为12mm，得到聚醚醚酮3D打印产品，将得到的聚醚醚酮3D打印产品在95℃的条件下进行热处理2.5h，再经涂油处理，完成3D打印成型。
实施例4
一种聚醚醚酮3D打印材料
配方：聚醚醚酮1000g，亚甲基双丙烯酰胺300g，聚醚酰亚胺40g
制备方法，包括以下步骤：
步骤I，将1000g聚醚醚酮溶于1500mL浓硫酸中得到磺化聚醚醚酮；
步骤II，将300g亚甲基双丙烯酰胺溶于水中得到浓度为0.5mol/L的亚甲基双丙烯酰胺溶液；
步骤III，将步骤I得到的磺化聚醚醚酮与步骤II得到的亚甲基双丙烯酰胺溶液混合，得到PEEK-MBA；
步骤IV，将步骤III得到的PEEK-MBA在122℃的温度条件下进行干燥45min，然后与40g聚醚酰亚胺混合，用双螺杆挤出机共混挤出，共混温度为382℃，螺杆转速为300rpm，得到PEEK-MBA-PEI共混物；
步骤V，将步骤IV得到的PEEK-MBA-PEI共混物加入到锥形异向双螺杆挤出机中，在372℃的温度条件下进行挤出成形，得到直径为1.5mm的PEEK-MBA-PEI丝材，即为聚醚醚酮3D打印材料。
上述聚醚醚酮3D打印材料的3D打印成型方法
具体为：将所述聚醚醚酮3D打印材料在122℃的温度条件下干燥2.5h，以4mm/s的进料速度通过3D打印机的入料装置，在挤出温度为342℃的条件下挤出进行熔融沉积造型，打印速度为16mm/s，打印层厚为9mm，得到聚醚醚酮3D打印产品，将得到的聚醚醚酮3D打印产品在90℃的条件下进行热处理2h，再经涂油处理，完成3D打印成型。
实施例5
一种聚醚醚酮3D打印材料
配方：聚醚醚酮1000g，亚甲基双丙烯酰胺750g，聚醚酰亚胺80g
制备方法，包括以下步骤：
步骤I，将1000g聚醚醚酮溶于2500mL浓硫酸中得到磺化聚醚醚酮；
步骤II，将750g亚甲基双丙烯酰胺溶于水中得到浓度为1.5mol/L的亚甲基双丙烯酰胺溶液；
步骤III，将步骤I得到的磺化聚醚醚酮与步骤II得到的亚甲基双丙烯酰胺溶液混合，得到PEEK-MBA；
步骤IV，将步骤III得到的PEEK-MBA在128℃的温度条件下进行干燥75min，然后与80g聚醚酰亚胺混合，用双螺杆挤出机共混挤出，共混温度为388℃，螺杆转速为300rpm，得到PEEK-MBA-PEI共混物；
步骤V，将步骤IV得到的PEEK-MBA-PEI共混物加入到锥形异向双螺杆挤出机中，在378℃的温度条件下进行挤出成形，得到直径为1.5mm的PEEK-MBA-PEI丝材，即为聚醚醚酮3D打印材料。
上述聚醚醚酮3D打印材料的3D打印成型方法
具体为：将所述聚醚醚酮3D打印材料在128℃的温度条件下干燥3.5h，以8mm/s的进料速度通过3D打印机的入料装置，在挤出温度为348℃的条件下挤出进行熔融沉积造型，打印速度为18mm/s，打印层厚为16mm，得到聚醚醚酮3D打印产品，将得到的聚醚醚酮3D打印产品在105℃的条件下进行热处理3.5h，再经涂油处理，完成3D打印成型。
对比例1
一种聚醚醚酮3D打印材料
配方：聚醚醚酮1000g
制备方法，包括以下步骤：
步骤I，将1000g聚醚醚酮加入到锥形异向双螺杆挤出机中，在375℃的温度条件下进行挤出成形，得到直径为1.5mm的PEEK丝材，即为聚醚醚酮3D打印材料。
上述聚醚醚酮3D打印材料的3D打印成型方法
具体为：将所述聚醚醚酮3D打印材料在125℃的温度条件下干燥3h，以6mm/s的进料速度通过3D打印机的入料装置，在挤出温度为345℃的条件下挤出进行熔融沉积造型，打印速度为18mm/s，打印层厚为12mm，得到聚醚醚酮3D打印产品，将得到的聚醚醚酮3D打印产品在95℃的条件下进行热处理2.5h，再经涂油处理，完成3D打印成型。
对比例2
一种聚醚醚酮3D打印材料
配方：聚醚醚酮1000g，聚醚酰亚胺60g
制备方法，包括以下步骤：
步骤I，将1000g聚醚醚酮在125℃的温度条件下进行干燥60min，然后与60g聚醚酰亚胺混合，用双螺杆挤出机共混挤出，共混温度为385℃，螺杆转速为300rpm，得到PEEK-PI共混物；
步骤II，将步骤I得到的PEEK-PEI共混物加入到锥形异向双螺杆挤出机中，在375℃的温度条件下进行挤出成形，得到直径为1.5mm的PEEK-PEI丝材，即为聚醚醚酮3D打印材料。
上述聚醚醚酮3D打印材料的3D打印成型方法
具体为：将所述聚醚醚酮3D打印材料在125℃的温度条件下干燥3h，以6mm/s的进料速度通过3D打印机的入料装置，在挤出温度为345℃的条件下挤出进行熔融沉积造型，打印速度为18mm/s，打印层厚为12mm，得到聚醚醚酮3D打印产品，将得到的聚醚醚酮3D打印产品在95℃的条件下进行热处理2.5h，再经涂油处理，完成3D打印成型。
对比例3
一种聚醚醚酮3D打印材料
配方：聚醚醚酮1000g，亚甲基双丙烯酰胺550g
制备方法，包括以下步骤：
步骤I，将1000g聚醚醚酮溶于2000mL浓硫酸中得到磺化聚醚醚酮；
步骤II，将550g亚甲基双丙烯酰胺溶于水中得到浓度为1.1mol/L的亚甲基双丙烯酰胺溶液；
步骤III，将步骤I得到的磺化聚醚醚酮与步骤II得到的亚甲基双丙烯酰胺溶液混合，得到PEEK-MBA；
步骤IV，将步骤III得到的PEEK-MBA在125℃的温度条件下进行干燥60min，用双螺杆挤出机共混挤出，共混温度为385℃，螺杆转速为300rpm，得到PEEK-MBA共混物；
步骤V，将步骤IV得到的PEEK-MBA共混物加入到锥形异向双螺杆挤出机中，在375℃的温度条件下进行挤出成形，得到直径为1.5mm的PEEK-MBA丝材，即为聚醚醚酮3D打印材料。
上述聚醚醚酮3D打印材料的3D打印成型方法
具体为：将所述聚醚醚酮3D打印材料在125℃的温度条件下干燥3h，以6mm/s的进料速度通过3D打印机的入料装置，在挤出温度为345℃的条件下挤出进行熔融沉积造型，打印速度为18mm/s，打印层厚为12mm，得到聚醚醚酮3D打印产品，将得到的聚醚醚酮3D打印产品在95℃的条件下进行热处理2.5h，再经涂油处理，完成3D打印成型。
实验例1
对实施例1～5制得的聚醚醚酮3D打印材料标记为S1～S5，对比例1制得的聚醚醚酮3D打印材料标记为D1，对比例2制得的聚醚醚酮3D打印材料标记为D2，对比例3制得的聚醚醚酮3D打印材料标记为D3，对各样品的产品性能进行测试，测试结果如表1所示。
表1本申请制得的聚醚醚酮3D打印材料的产品性质测试结果
Figure BDA0001606573330000121
实验例2
对实施例1～5制得的聚醚醚酮3D打印产品标记为Y1～Y5，对比例1制得的聚醚醚酮3D打印产品标记为Z1，对比例2制得的聚醚醚酮3D打印产品标记为Z2，对比例3制得的聚醚醚酮3D打印材料标记为Z3，对各样品的产品性质进行测试，测试结果如表2所示。
表2本申请制得的聚醚醚酮3D打印产品的产品性质测试结果
Figure BDA0001606573330000122
以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种聚醚醚酮3D打印材料，其特征在于，制备所述聚醚醚酮3D打印材料的原料及其重量份包括：聚醚醚酮100份，亚甲基双丙烯酰胺10份～100份，聚醚酰亚胺2份～10份；制备所述聚醚醚酮3D打印材料的方法，包括以下步骤：
步骤I，将所述重量份的聚醚醚酮溶于浓硫酸中得到磺化聚醚醚酮；所述浓硫酸的加入量与聚醚醚酮的比例是1mL～3mL：1g；
步骤II，将所述重量份的亚甲基双丙烯酰胺溶于水中得到亚甲基双丙烯酰胺溶液；所述亚甲基双丙烯酰胺溶液的浓度为0.1mol/L～2.0mol/L；
步骤III，将步骤I得到的磺化聚醚醚酮与步骤II得到的亚甲基双丙烯酰胺溶液混合，得到PEEK-MBA；
步骤IV，将步骤III得到的PEEK-MBA进行干燥，然后与所述重量份的聚醚酰亚胺混合，用双螺杆挤出机共混挤出，得到PEEK-MBA-PEI共混物；
步骤V，将步骤IV得到的PEEK-MBA-PEI共混物加入到锥形异向双螺杆挤出机中进行挤出成形，得到PEEK-MBA-PEI丝材，即为所述聚醚醚酮3D打印材料。
2.根据权利要求1所述的聚醚醚酮3D打印材料，其特征在于，步骤IV中，所述干燥为：在120℃～130℃的温度条件下进行干燥30min～90min。
3.根据权利要求1所述的聚醚醚酮3D打印材料，其特征在于，步骤IV中，所述共混挤出的工艺参数为：共混温度为380℃～390℃，螺杆转速为300rpm。
4.根据权利要求1所述的聚醚醚酮3D打印材料，其特征在于，步骤V中，所述挤出成形的温度为：370℃～380℃。
5.根据权利要求1所述的聚醚醚酮3D打印材料，其特征在于，步骤V中，所述PEEK-MBA-PEI丝材的直径为1.5mm。
6.一种根据权利要求1～5中任一项所述的聚醚醚酮3D打印材料的3D打印成型方法，其特征在于，具体为：将所述聚醚醚酮3D打印材料在120℃～130℃的温度条件下干燥2h～4h，以2mm/s～10mm/s的进料速度通过3D打印机的入料装置挤出进行熔融沉积造型，打印速度为15mm/s～20mm/s，打印层厚为5mm～20mm，得到聚醚醚酮3D打印产品，经后处理完成3D打印成型。
7.根据权利要求6所述的3D打印成型方法，其特征在于，所述挤出温度为：340℃～350℃。
8.根据权利要求6所述的3D打印成型方法，其特征在于，所述后处理具体为：将得到的聚醚醚酮3D打印产品在80℃～110℃的条件下进行热处理1h～4h，再经涂油处理，完成3D打印成型。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109094015A (zh) * 2018-09-06 2018-12-28 珠海市杜芬自动化科技有限公司 一种高温工业3d打印机打印peek材料的方法及打印工艺环境
CN109280992B (zh) * 2018-09-28 2021-08-17 宏威高新材料有限公司 一种组合树脂3d打印线材及其制备方法
CN111349307A (zh) * 2018-12-05 2020-06-30 广州市得保三维科技有限公司 一种聚醚醚酮3d打印材料及其3d打印成型方法
CN115151403A (zh) 2019-12-17 2022-10-04 提克纳有限责任公司 采用热致液晶聚合物的三维打印系统
US20210268728A1 (en) * 2020-02-28 2021-09-02 Ricoh Co., Ltd. Jettable Temporary Solubolized Peek Binders to Create Removable Support Materials
CN111791478A (zh) * 2020-07-16 2020-10-20 中国核动力研究设计院 一种耐高温屏蔽材料的3d打印工艺

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008145316A3 (de) * 2007-05-25 2009-01-22 Eos Electro Optical Syst Verfahren zum schichtweisen herstellen eines dreidimensionalen objekts
CN106750436A (zh) * 2017-01-18 2017-05-31 吉林大学 一种表面磺化聚醚醚酮微纳米粒子/磺化聚醚醚酮复合膜及其制备方法
CN107237002A (zh) * 2017-06-08 2017-10-10 广东银禧科技股份有限公司 一种聚醚醚酮/短纤维复合丝材及其制备方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008145316A3 (de) * 2007-05-25 2009-01-22 Eos Electro Optical Syst Verfahren zum schichtweisen herstellen eines dreidimensionalen objekts
CN106750436A (zh) * 2017-01-18 2017-05-31 吉林大学 一种表面磺化聚醚醚酮微纳米粒子/磺化聚醚醚酮复合膜及其制备方法
CN107237002A (zh) * 2017-06-08 2017-10-10 广东银禧科技股份有限公司 一种聚醚醚酮/短纤维复合丝材及其制备方法

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