CN109534767B - 一种挤出式3d汉白玉石粉打印用浆料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种挤出式3D汉白玉石粉打印用浆料及其制备方法。本发明浆料的固含量高、剪切性能良好，适用于挤出式3D打印工艺。在室温条件下，3D打印过程中即可逐渐干燥、固化，从而获得较高精度的成型件而且不会出现坍塌现象。

Description

一种挤出式3D汉白玉石粉打印用浆料及其制备方法

技术领域

本发明属于3D打印技术领域，具体涉及一种挤出式3D汉白玉石粉打印用浆料极其制备方法。

背景技术

3D打印技术又称增材制造，该技术源自100多年前美国研究的照相雕塑和地貌成型技术，于上世纪80年代已有雏形。在过去的三十几年中，随着计算机、激光技术、材料科学的进步，增材制造技术快速发展，是先进制造业中的代表性技术。世界各国纷纷将增材制造作为未来产业新的增长点，增材制造也是各制造强国发展下一代先进制造技术的突破方向。增材制造具有个性化、定制化和制造复杂零件的独特优势，可以缩短开发周期，减少制造成本，颠覆商业模式，已广泛应用于航空航天、军工与武器、汽车与赛车、电子、生物医学、牙科、首饰、游戏、消费品和日用品、食品、建筑、教育等众多领域。

材料是3D打印技术发展的重要物质基础，在某种程度上，材料的发展决定着3D打印技术能否有更广泛的应用。目前，3D打印技术粉末材料主要包括聚合物材料、金属材料、陶瓷材料和复合材料。所使用粉末的粒径一般为1～100μm，要求粉末具有较高的球形度和良好的流动性。

相对于高分子树脂材料和金属材料的3D打印，石材3D打印技术的研究和应用较少。众所周知，石材具有耐高温、强度高、耐冻性、耐久性等优点，在建筑、装饰、道路、桥梁建设中有着广泛的应用。但受制于国内3D打印技术起步晚，工业加工水平及配套材料基础薄弱等原因，3D石材技术的发展水平与与其他材料的3D打印技术相比存在较大差距，尤其在3D石材浆料及其制备方面。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足之处，提供了一种挤出式3D汉白玉石粉打印用浆料极其制备方法，解决了上述背景技术中的问题。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供了一种挤出式3D汉白玉石粉打印用浆料，所述浆料的固含量为90～95％，按质量份由如下成分组成：

在本发明一较佳实施例中，按质量份由如下成分组成：

在本发明一较佳实施例中，所述高岭土粉的粒度为1250～1500目。

在本发明一较佳实施例中，所述汉白玉石粉的粒度为300目。

在本发明一较佳实施例中，所述石英粉的粒度为1500～2000目。

在本发明一较佳实施例中，所述分散剂为三聚磷酸钠。

本发明还提供了浆料的制备方法，包括如下步骤：

(1)按质量份取300目的汉白玉石粉60～70份、1500～2000目的石英粉10～20份、1250～ 1500目的高岭土粉10～20份、石蜡粉1.0～1.5份，与混料机内均匀混合2～3小时，得到混合粉料A；

(2)按质量份取分散剂0.4～0.6份、硅酸钠3～6份、水20～40份，混合均匀，得到溶液 B；其中，所述分散剂为三聚磷酸钠；

(3)将溶液B与混合粉料A混合均匀，即得到固含量为90～95％的浆料。

在本发明一较佳实施例中，所述高岭土粉经850～1000摄氏度的高温煅烧并研磨至1250～ 1500目。

在本发明一较佳实施例中，所述汉白玉石粉经球磨机加酒精湿磨1～3小时，所述酒精中水和无水乙醇体积比为1:1。

本技术方案与背景技术相比，它具有如下优点：

1.本发明提供一种固含量高3D打印用浆料，在室温条件下，浆料就能在3D打印过程中逐渐干燥和固化，继而能够获得给定的三维结构而实现直接成型，很好地满足挤出式3D打印的需求。

2.本发明浆料具有良好的剪切性能，在较低的压力推动下就能够通过直径1mm的喷嘴，并且实现连续出料，具有较高的打印精度，可满足直接成型的需要。

3.本发明的3D打印浆料制备方法简单，可产业化应用，具有良好的工业实用性。

附图说明

图1为本发明浆料打印的汉白玉器件照片。

具体实施方式

实施例

本实施例的一种挤出式3D汉白玉石粉打印用浆料，所述浆料的固含量为90％，由如下成分组成：

其中，所述高岭土粉经850～1000摄氏度的高温煅烧并研磨，其粒度为1250～1500目，汉白玉石粉的粒度为300目，石英粉的粒度为1500～2000目。所述三聚磷酸钠购置于市面，粘度范围为2000～2500mPa·s。

本实施例浆料的制备方法如下：

(0)将汉白玉石粉用球磨机加分散介质湿磨2个小时，至其粒度为300目；

(1)取60g汉白玉石粉、10g高岭土粉与25g石英粉用混料机混合4个小时直至混合均匀，得到混合粉料A；

(2)将0.6g三聚磷酸钠、3g硅酸钠和1.4g石蜡粉加入到30g水，混合均匀，得到溶液B；

(3)将溶液B与混合粉料A混合均匀，使用练泥机制备浆料，制得的浆料固含量为90％。

图1为利用本发明的浆料进行3D打印制得的汉白玉器件图，在室温条件下，浆料就能在 3D打印过程中逐渐干燥和固化，继而能够获得给定的三维结构，且本发明浆料具有良好的剪切性能，适用于挤出式3D汉白玉石粉打印，在较低的压力推动下就能够通过直径1mm的喷嘴，并且实现连续出料，具有较高的打印精度，可满足直接成型的需要。

以上所述，仅为本发明较佳实施例而已，故不能依此限定本发明实施的范围，即依本发明专利范围及说明书内容所作的等效变化与修饰，皆应仍属本发明涵盖的范围内。

Claims (3)

1.一种挤出式3D汉白玉石粉打印用浆料，其特征在于：所述浆料的固含量为90～95％，按质量份由如下成分组成：

其中，所述汉白玉石粉的粒度为300目,所述石英粉的粒度为1500～2000目,所述高岭土粉经850～1000摄氏度的高温煅烧并研磨。

2.根据权利要求1所述的一种挤出式3D汉白玉石粉打印用浆料，其特征在于：所述高岭土粉的粒度为1250～1500目。

3.如权利要求1～2任一项所述浆料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)按质量份取300目的汉白玉石粉60～70份、1500～2000目的石英粉10～20份、1250～1500目的高岭土粉10～20份、石蜡粉1.0～1.5份，于 混料机内均匀混合2～3小时，得到混合粉料A；其中，汉白玉石粉原料经球磨机加酒精湿磨1～3小时，所述酒精中水和无水乙醇体积比为1:1，得到所述300目的汉白玉石粉；所述高岭土粉经850～1000摄氏度的高温煅烧并研磨至1250～1500目；

(2)按质量份取分散剂0.4～0.6份、硅酸钠3～6份、水20～40份，混合均匀，得到溶液B；其中，所述分散剂为三聚磷酸钠；

(3)将溶液B与混合粉料A混合均匀，即得到固含量为90～95％的浆料。

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