CN110303655A - 一种混色3d打印线材的制备方法及其产品 - Google Patents

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    • B29C48/00—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
    • B29C48/03—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor characterised by the shape of the extruded material at extrusion
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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Abstract

本发明公开了一种混色3D打印线材的制备方法及其产品，准备至少两种添加不同色母的3D打印线材原料和无色母的3D打印线材纯料；将添加不同色母的3D打印线材原料分别通过3D打印线材生产线进料漏斗进料，并在含不同色母原料之间加入无色母的相当于上种3D打印线材原料质量5％‑25％的3D打印线材纯料过渡，拉丝成线得到混色3D打印线材；制得的混色打印线材各颜色分明，颜色兼容现象得以防止；解决现有3D打印颜色单一的问题，且在一卷线材可以有多种不同颜色，可以在3D打印中打印出丰富多彩的产品，满足人们对美感的需求。

Description

一种混色3D打印线材的制备方法及其产品
技术领域
本发明涉及3D打印技术领域，具体涉及一种混色3D打印线材的制备方法，还涉及由该方法制得的产品。
背景技术
3D打印即快速成型技术的一种，它是一种以数字模型文件为基础，运用粉末状金属或塑料等可粘合材料，通过逐层打印的方式来构造物体的技术。而目前在3D打印中，通常使用单一颜色的耗材，使得打印出来的产品的色彩效果单一化，视觉效果相对较差。因此，急需一种可以打印彩色试件的线材，解决色彩单一、视觉效果相对较差的问题。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种混色3D打印线材的制备方法；本发明的目的之二在于提供所述的制备方法制得的混色3D打印线材。
为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：
1、一种混色3D打印线材的制备方法，包括如下步骤：
(1)准备至少两种添加不同色母或色粉的3D打印线材原料，和无色母或色粉的3D打印线材纯料；
(2)将步骤(1)中的至少两种添加不同色母或色粉的3D打印线材原料分别通过3D打印线材生产线进料漏斗进料，并在不同颜色原料之间加入无色母或色粉的相当于上种3D打印线材原料质量5％-25％的3D打印线材纯料过渡，拉丝成线得到混色3D打印线材。
优选的，所述3D打印线材原料按重量份计由如下组分组成：高聚物：80-96份；填充剂：0-10份；色母粒或色粉：2-6份；增韧剂：0-4份；润滑剂：0-4份；所述3D打印线材纯料按重量份计由如下组分组成：高聚物：80-96份；填充剂：0-10份；增韧剂：0-4份；润滑剂：0-2份。
优选的，所述3D打印线材原料按重量份计由如下组分组成：高聚物：93份；色母粒或色粉：4份；增韧剂：2份；润滑剂：1份。
优选的，所述色母粒或色粉的颜色为红色、橙色、黄色、绿色、青色、蓝色、紫色、灰色、粉色、黑色、白色、棕色中的至少两种颜色。
优选的，所述高聚物为聚乳酸、ABS塑料、PA塑料、TPU塑料、PETG塑料、PC塑料或聚己内酯等一种或两种以上混合；所述填充剂为碳纤维、玻璃纤维、植物纤维、金属粉和无机粉体等一种或两种；所述增韧剂为与高聚物同类型或塑料通用型增韧剂；所述润滑剂为硬酯酰胺、油酸酰胺、芥酸酰胺、硬脂酸锌、金属皂的高分子复合酯、乙撑双硬脂酰胺、聚乙烯蜡、硅酮类润滑剂中的一种或两种以上的混合物。
优选的，所述3D打印线材的生产线工艺参数为单螺杆挤出机第一温区温度185℃、第二温区温度195℃、第三温区温度190℃，水槽温度55℃；挤出速度920rpm，牵引速度520rpm，收卷速度8.5-13.2rpm。
优选的，所述混色3D打印线材直径为1.75mm±0.05mm。
2、由所述的制备方法制得的混色3D打印线材。
优选的，所述混色3D打印线材至少有2种不同颜色，不同颜色之间由无色的3D打印线材纯料过渡。
优选的，所述颜色为红色、橙色、黄色、绿色、青色、蓝色、紫色、灰色、粉色、黑色、白色和棕色。
本发明的有益效果在于：本发明公开了混色3D打印线材的制备方法，制得由不同颜色组成的线材，通过在制备过程中控制不同颜色线材之间纯色的加入量，防止颜色兼容，制得颜色分明的线材。将制得的线材用于3D打印中打印出丰富多彩的产品，满足人们对美感的需求。
附图说明
为了使本发明的目的、技术方案和有益效果更加清楚，本发明提供如下附图进行说明：
图1为实施例1方法制得的混色3D打印线材。
图2为7种不同颜色线材的结构图(1：第一区间；2：第二区间；3：第三区间；4：第四区间；5：第五区间；6：第六区间；7：第七区间；a：第一过渡区间；b：第二过渡区间；c：第三过渡区间；d：第四过渡区间；e：第五过渡区间；f：第六过渡区间；g：第七过渡区间)。
图3为实施例2方法制得的混色3D打印线材。
图4为分别用实施例1和实施例2方法制得混色3D打印线材打印构件效果图(A：使用实施例1的线材打印构件；B：使用实施例2的线材打印构件)。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好的理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。
实施例1、混色3D打印线材的制备方法
混色3D打印线材的制备方法，包括如下步骤：
(1)备料：分别称取12份由聚乳酸93份、色母粒4份、增韧剂2份和润滑剂1份组成的原料，12份的色母粒为12种不同颜色的色母粒，分别为红色、橙色、黄色、绿色、青色、蓝色、紫色、灰色、粉色、黑色、白色和棕色，然后将原料放置55℃的烘箱中烘干；
(2)混料：将步骤(1)烘干的原料和色母粒高速混料机混合3-5min，混合均匀，得到12种添加不同色母粒的混合物；
(3)制备混色3D打印线材：将步骤(2)中得到的混合物按红色、橙色、黄色、绿色、青色、蓝色、紫色、灰色、粉色、黑色、白色和棕色的顺序依次加入3D打印线材生产线进料漏斗，两种颜色间加入上种3D打印线材原料质量12％的纯料过渡，加料时待前一段料走完，螺杆露出，再加下一段料，螺杆挤出后经过拉丝成线得到混色3D打印线材，其中，3D打印线材生产线的单螺杆挤出机第一温区温度185℃、第二温区温度195℃、第三温区温度190℃，水槽温度55℃；挤出速度920rpm，牵引速度520rpm，收卷速度8.5～13.2rpm，获得直径为1.75mm±0.05mm的混色3D印线材，结果如图1所示。结果显示，各区间颜色纯正，未出现颜色兼容的现象。
本实施例中纯料加入量为上种3D打印线材原料质量的5％-25％均可实现发明目的。
制得的混色3D打印线材上有十二个区间，分别为区间一、区间二、区间三、区间四、区间五、区间六、区间七、区间八、区间九、区间十、区间十一、区间十二；十二种颜色分布在十二个区间上，相邻两个区间不出现相同颜色。相邻两个区间之间有过渡区间，过渡区间加不带色母的纯料以减弱过渡颜色，同时控制过渡区间加入量为上种原料质量的5％-25％，即达到清洗效果，下一区间颜色纯正，防止了颜色兼容的问题。如果过渡区间加入量过多过渡不自然，相邻两个区间出现纯色，加入量过少无法防止染色兼容的问题。
本发明中混色3D打印线材可根据需要设计n种不同颜色组成的m个区间，n和m均大于或等于2，n和m可以相等也可以不等，但是在邻两个区间之间加入上种原料质量5％-25％的纯料过渡，以获得颜色分明也不出现颜色兼容的线材。每个区间的长度可根据需要调整，每区间可长度相同，也可长度不同。
图2为7种不同颜色的线材。如图1所示，包括第一区间1、第二区间2、第三区间3、第四区间4、第五区间5、第六区间6和第七区间7。所述第一区间1与第二区间2的过渡区间为a，第二区间2与第三区间3的过渡区间为b，第三区间3与第四区间4的过渡区间为c、第四区间4与第五区间5的过渡区间为d、第五区间5与第六区间6的过渡区间为e、第六区间6与第七区间7的过渡区间为f、第七区间7与第一区间1的过渡区间为g；七种区间与六种过渡区间构成一卷线材或者七种区间与七种过渡区间循环构成一卷线材。
本发明中，3D打印线材原料可以使用任何可进行3D打印的配方，优选使用高聚物：80-96份；填充剂：0-10份；色母粒：2-6份；增韧剂：0-4份；润滑剂：0-4份的配方，其中高聚物为聚乳酸、ABS塑料、PA塑料、TPU塑料、PETG塑料、PC塑料或聚己内酯等一种或两种以上混合；填充剂为碳纤维、玻璃纤维、植物纤维、金属粉和无机粉体等一种或两种；润滑剂为硬酯酰胺、油酸酰胺、芥酸酰胺、硬脂酸锌、金属皂的高分子复合酯、乙撑双硬脂酰胺、聚乙烯蜡、硅酮类润滑剂中的一种或两种以上的混合物。
在本实施例中，进料时分段进料，待每一段料下完直至露出螺杆再进下一段料，这样能提升颜色的纯净性。
在本实施例中，控制好每一段螺杆区的温度和水槽水温、挤出速度和收卷速度能有效保证线材的直径稳定性。
实施例2
按照实施例1的方法制备混色3D打印线材，区别为相邻两个区间未加入纯料过渡，结果如图3所示。结果显示，使用本实施的方法制备混色3D打印线材出现了颜色兼容的现象。
分别将实施例1和实施例2的方法制得的混色3D打印线材打印构件，结果如图4所示。结果显示，使用实施例1方法制得的线材打印的构件颜色分明，而实施例2的方法打印的构件颜色渐变，未出现明显的颜色界限，颜色发生兼容。
以上所述实施例仅是为充分说明本发明而所举的较佳的实施例，本发明的保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本发明基础上所作的等同替代或变换，均在本发明的保护范围之内。本发明的保护范围以权利要求书为准。

Claims (10)

1.一种混色3D打印线材的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)准备至少两种添加不同色母或色粉的3D打印线材原料，和无色母或色粉的3D打印线材纯料；
(2)将步骤(1)中的至少两种添加不同色母或色粉的3D打印线材原料分别通过3D打印线材生产线进料漏斗进料，并在不同颜色原料之间加入无色母或色粉的相当于上种3D打印线材原料质量5％-25％的3D打印线材纯料过渡，拉丝成线得到混色3D打印线材。
2.根据权利要求1所述混色3D打印线材的制备方法，其特征在于：所述3D打印线材原料按重量份计由如下组分组成：高聚物：80-96份；填充剂：0-10份；色母粒或色粉：2-6份；增韧剂：0-4份；润滑剂：0-4份；所述3D打印线材纯料按重量份计由如下组分组成：高聚物：80-96份；填充剂：0-10份；增韧剂：0-4份；润滑剂：0-2份。
3.根据权利要求2所述混色3D打印线材的制备方法，其特征在于：所述3D打印线材原料按重量份计由如下组分组成：高聚物：93份；色母粒或色粉：4份；增韧剂：2份；润滑剂：1份。
4.根据权利要求2或3所述混色3D打印线材的制备方法，其特征在于：所述色母粒或色粉的颜色为红色、橙色、黄色、绿色、青色、蓝色、紫色、灰色、粉色、黑色、白色、棕色中的至少两种颜色。
5.根据权利要求2或3所述混色3D打印线材的制备方法，其特征在于：所述高聚物为聚乳酸、ABS塑料、PA塑料、TPU塑料、PETG塑料、PC塑料或聚己内酯等一种或两种以上混合；所述填充剂为碳纤维、玻璃纤维、植物纤维、金属粉和无机粉体等一种或两种；所述增韧剂为与高聚物同类型或塑料通用型增韧剂；所述润滑剂为硬酯酰胺、油酸酰胺、芥酸酰胺、硬脂酸锌、金属皂的高分子复合酯、乙撑双硬脂酰胺、聚乙烯蜡、硅酮类润滑剂中的一种或两种以上的混合物。
6.根据权利要求1所述所述混色3D打印线材的制备方法，其特征在于：所述3D打印线材的生产线工艺参数为单螺杆挤出机第一温区温度185℃、第二温区温度195℃、第三温区温度190℃，水槽温度55℃；挤出速度920rpm，牵引速度520rpm，收卷速度8.5-13.2rpm。
7.根据权利要求1所述混色3D打印线材的制备方法，其特征在于：所述混色3D打印线材直径为1.75mm±0.05mm。
8.由权利要求1～7任一项所述的制备方法制得的混色3D打印线材。
9.根据权利要求8所述的混色3D打印线材，其特征在于：所述混色3D打印线材至少有2种不同颜色，不同颜色之间由无色的3D打印线材纯料过渡。
10.根据权利要求8或9所述混色3D打印线材，其特征在于：所述颜色为红色、橙色、黄色、绿色、青色、蓝色、紫色、灰色、粉色、黑色、白色和棕色。
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