CN110065134A - 一种3d打印发光型石材的方法 - Google Patents

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张江涛
谭援强
张鸿
谭文奇
李子涵
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B28—WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
    • B28B—SHAPING CLAY OR OTHER CERAMIC COMPOSITIONS; SHAPING SLAG; SHAPING MIXTURES CONTAINING CEMENTITIOUS MATERIAL, e.g. PLASTER
    • B28B1/00—Producing shaped prefabricated articles from the material
    • B28B1/001—Rapid manufacturing of 3D objects by additive depositing, agglomerating or laminating of material
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B33—ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
    • B33Y—ADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
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  • Ceramic Engineering (AREA)
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Abstract

本发明提供了一种3D打印发光型石材的方法，包括如下步骤：1)将自发光粉末材料和氧化镁粉末加入石粉中得到3D打印石材原料配方；2)配制出针对石材3D打印的无机粘结剂；3)将所述石材原料配方和无机粘结剂通过粘结剂喷射3D打印制备成发光型石材；上述的3D打印发光型石材的方法，解决了传统加工生产地石材粉末污染环境的问题。

Description

一种3D打印发光型石材的方法
技术领域
本发明属于3D打印技术领域，具体涉及一种3D打印发光型石材的方法。
背景技术
粘结剂喷射3D打印技术采用喷头将粘结剂溶液喷射到已经铺好的粉层上面，选择性的将粉末粘结在一起，形成一个较薄的层面，工作台下降一个层厚，再铺粉进行下一层的粘结，依次循环直至零件成型。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。然而现有的材料种类少，价格昂贵，严重阻碍了3D打印技术的进一步推广和应用。
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。但是传统的石材加工只能做简单的形状，不能做结构复杂的石材产品，此外传统加工产生大量的石材粉末，严重污染环境，并影响石材加工产业的发展。
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3D打印发光型石材的方法，解决了传统加工生产地石材粉末污染环境的问题，并且生产的石材具有自发光的效果。。
为了解决上述的技术问题，本发明提供了一种3D打印发光型石材的方法，包括如下步骤：
1)将自发光粉末材料和氧化镁粉末加入石粉中得到3D打印石材原料配方；
2)配制出针对石材3D打印的无机粘结剂；
3)将所述石材原料配方和无机粘结剂通过粘结剂喷射3D打印制备成发光型石材；
所述石粉为传统石材切削、磨削、抛光加工过程中产生的石粉废料经球磨机干磨得到石粉原料，再经过干燥后，在振筛机上筛粉而得。
在一较佳实施例中：所述石粉的粒径大小为30-150μm，服从高斯分布；所述氧化镁粉末得粒径大小为50-90μm，服从高斯分布；所述夜光粉得粒径大小为50-90μm，服从高斯分布；
所述的石粉、氧化镁粉末、夜光粉末质量比为2:2:6。
在一较佳实施例中：所述夜光粉为含有稀土的蓄能发光型材料。
在一较佳实施例中：所述夜光粉中包括蓝色夜光粉、绿色夜光粉、红色夜光粉，调整蓝色夜光粉、绿色夜光粉、红色夜光粉得比例以调整所述夜光粉的颜色。
在一较佳实施例中：所述无机粘结以MgCl2·6HO2、MgSO4为主要成分，并加入KCl、NaCl，和水混合而成。
在一较佳实施例中：将三维模型处理成STL数据格式；将STL数据格式进行分层切片信息；将所述分层切片信息导入粘结剂喷射3D打印机中进行打印。
在一较佳实施例中：通过粘结剂喷射3D打印制备成发光型石材，在常温固化之后再经过抛光处理得到发光型石材成品。
相较于现有技术，本发明的技术方案具备以下有益效果：
本发明提供的一种3D打印发光型石材的方法，以传统石材切削、磨削、抛光加工过程中产生的石粉废料为原料，并且加入夜光粉，从而使得打印出的石材具有自发光的效果。这样一方面解决了传统加工生产产生的石材粉末污染环境的问题，也使得打印出的石材更加美观，在光线微弱的环境下具备自发光的效果。
附图说明
图1为本发明优选实施例中3D打印发光型石材的方法流程图。
具体实施方式
下文通过附图和具体实施例对本发明的技术方案做进一步说明。
参考图1，本实施例提供了一种3D打印发光型石材的方法，包括如下步骤：
1)将自发光粉末材料和氧化镁粉末加入石粉中得到3D打印石材原料配方；
2)配制出针对石材3D打印的无机粘结剂；
3)将所述石材原料配方和无机粘结剂通过粘结剂喷射3D打印制备成发光型石材；
所述石粉为传统石材切削、磨削、抛光加工过程中产生的石粉废料经球磨机干磨得到石粉原料，再经过干燥后，在振筛机上筛粉而得。石粉的种类可以为汉白玉石粉、大理石石粉、花岗岩石粉等。
经过振筛机筛粉后得到的石粉的粒径大小为30-150μm，服从高斯分布；石材原料配方中氧化镁粉粒径大小为50-90μm，服从高斯分布；夜光粉粒径大小为50-90μm，服从高斯分布，所选的石粉、氧化镁粉末、夜光粉末质量比为2:2：6，这样夜光粉和氧化镁粉末能够填充石粉颗粒之间的空隙，以获得致密的粉末。
所述夜光粉为含有稀土的蓄能发光型材料，夜光粉具有较好的球形度、较低的表面能，较好的流动性，有助于铺出高质量的粉床。
所述夜光粉吸收可见光之后30分钟，可持续发光7-8小时，所述夜光粉根据三原色原理以不同比例混合蓝色夜光粉、绿色夜光粉、红色夜光粉调制出绿色，粉红，橙红，橙黄，紫色，柠檬黄，大红，蓝色等各种颜色的夜光粉。
所述无机粘结剂以MgCl2·6HO2、MgSO4为主要成分，并加入KCl、NaCl，将上述粘结剂的各成分按一定比例加入到水中，经搅拌过滤得到无机粘结剂。
进行3D打印时，将三维模型处理成STL数据格式；将STL数据格式进行分层切片信息；切片信息导入粘结剂喷射3D打印机中进行打印；打印过程中，由于粘结剂溶液中的MgCl2、MgSO4和石粉中的MgO粉末发生化学反应，生成镁质胶凝材料将石粉粘连在一起，经常温固化24小时后，再经过喷砂抛光处理就可以得到发光型石材成品。
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 (7)

1.一种3D打印发光型石材的方法，其特征在于包括如下步骤：
1)将自发光粉末材料和氧化镁粉末加入石粉中得到3D打印石材原料配方；
2)配制出针对石材3D打印的无机粘结剂；
3)将所述石材原料配方和无机粘结剂通过粘结剂喷射3D打印制备成发光型石材；
所述石粉为传统石材切削、磨削、抛光加工过程中产生的石粉废料经球磨机干磨得到石粉原料，再经过干燥后，在振筛机上筛粉而得。
2.根据权利要求1所述的一种3D打印发光型石材的方法，其特征在于：所述石粉的粒径大小为30-150μm，服从高斯分布；所述氧化镁粉末得粒径大小为50-90μm，服从高斯分布；所述夜光粉得粒径大小为50-90μm，服从高斯分布；
所述的石粉、氧化镁粉末、夜光粉末质量比为2:2:6。
3.根据权利要求1所述的一种3D打印发光型石材的方法，其特征在于：所述夜光粉为含有稀土的蓄能发光型材料。
4.根据权利要求1所述的一种3D打印发光型石材的方法，其特征在于：所述夜光粉中包括蓝色夜光粉、绿色夜光粉、红色夜光粉，调整蓝色夜光粉、绿色夜光粉、红色夜光粉得比例以调整所述夜光粉的颜色。
5.根据权利要求1所述的一种3D打印发光型石材的方法，其特征在于：所述无机粘结以MgCl2·6HO2、MgSO4为主要成分，并加入KCl、NaCl，和水混合而成。
6.根据权利要求1所述的一种3D打印发光型石材的方法，其特征在于：将三维模型处理成STL数据格式；将STL数据格式进行分层切片信息；将所述分层切片信息导入粘结剂喷射3D打印机中进行打印。
7.根据权利要求1所述的一种3D打印发光型石材的方法，其特征在于：通过粘结剂喷射3D打印制备成发光型石材，在常温固化之后再经过抛光处理得到发光型石材成品。
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