CN111331132A - 3d打印方法 - Google Patents

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王俊
王瀚申
胡经纬
封华
李健喆
章锦晶
吴晓雨
龙旺平
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Suzhou Fuhao 3d Technology Co ltd
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Suzhou Fuhao 3d Technology Co ltd
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    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F3/00—Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the manner of compacting or sintering; Apparatus specially adapted therefor ; Presses and furnaces
    • 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
    • B33Y10/00—Processes of additive manufacturing

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Abstract

本申请公开了一种3D打印方法，该3D打印方法包括以下步骤：(1)安装由塑料制成的基底；(2)在基底上进行3D打印，得到3D打印模型与基底的结合体；(3)从步骤(2)得到的组合物上取下3D打印模型。本申请解决了相关技术中在3D打印过程中基底极易变形以及生坯与基底材料易脱离的问题。

Description

3D打印方法
技术领域
本申请涉及3D打印领域，具体而言，涉及一种3D打印方法。
背景技术
在3D打印领域，金属FDM(熔融堆积)制造技术是其中一项获得了广泛应用的打印技术。该技术使用高分子材料与金属粉末的混合物作为原材料；原材料经过熔炼成型后得到3D打印机使用的线材；线材通过打印头加热后在打印平台上进行逐层堆积成型得到生坯；随后生坯经过在酸性环境下的脱脂反应去除大部分的高分子材料得到脱脂坯；最后对脱脂坯进行高温烧结除去所有高分子材料得到烧结坯；在烧结完成后可选择进行后处理工艺改善最终的工件性能。在金属熔融堆积制造技术的成型过程中，现有的生坯固定技术为打印平台上放置高分子薄膜进行打印。目前大多数3D打印机应用的高分子材料为PE聚乙烯，PVC聚氯乙烯薄膜等。
目前在打印过程中，平台温度约为110℃，打印头温度约为260℃。目前的打印基底材料在打印过程中主要存在两个问题：
其一，在打印温度下长时间工作时，打印平台上的基底高分子膜极易变形，变形程度累积到一定量之后，生坯的打印位置会上下浮动，打印头运动轨迹将受到干扰以及挤压，生坯上表面材料会被打印头刮下损失；
其二，在打印温度下工作时，生坯与基底材料粘结界面本身剥离强度很低，生坯打印过程中受到温度变化收缩率变化的影响极易发生翘曲造成生坯与基底材料脱离；同时在发生第一个问题中所述情况时，生坯与基地材料粘结界面也极易剥离，使生坯发生位置水平偏移最终造成打印停止。
针对相关技术中在3D打印过程中基底极易变形以及生坯与基底材料易脱离的问题，目前尚未提出有效的解决方案。
发明内容
本申请的主要目的在于提供一种3D打印方法，以解决相关技术中在3D打印过程中基底极易变形以及生坯与基底材料易脱离的问题。
为了实现上述目的，本申请提供了一种3D打印方法，该3D打印方法包括以下步骤：(1)安装由塑料制成的基底；(2)在基底上进行3D打印，得到3D打印模型与基底的结合体；(3)从步骤(2)得到的组合物上取下3D打印模型。
进一步的，基底由聚乳酸、丙烯腈丁二烯苯乙烯、聚碳酸脂、聚酰胺、聚醚酰亚胺、聚甲醛、聚丙烯、溴化环氧树脂板、环氧玻璃布层压板、聚苯乙烯、聚苯砜、聚砜、聚醚砜、聚甲基丙烯酸甲酯、聚醚醚酮中的至少一种构成。
进一步的，步骤(3)采用将3D打印模型与基底一同剪下，并在溶解或烧结过程中去除基底。
进一步的，3D打印方法还包括在基底表面涂抹粘结剂。
进一步的，粘结剂采用温度敏感胶水。
进一步的，粘结剂采用可溶性胶水。
进一步的，步骤(3)采用将基底加热或降温，以使基底上的温度敏感胶水融化，然后取下3D打印模型。
进一步的，步骤(3)采用将3D打印模型和基底一同放入可溶解基底上的可溶性胶水的溶液中，以使基底上的可溶性胶水溶解，然后取下3D打印模型。
进一步的，步骤(1)步骤(1)包括：塑料基底表面粗糙度增大处理；安装塑料基底。
进一步的，塑料基底表面粗糙度增大处理具体为对基底材料采用砂纸打磨、砂轮打磨、酸性试剂侵蚀、碱性试剂侵蚀、喷砂、喷丸、滚压加工中的一种或多种。
在本申请实施例中，采用塑料基底的方式，通过在进行3D打印前先安装塑料制成的基底，然后在基底上进行3D打印，形成3D打印模型与基底的结合体，最后再将基底从组合物中去除即可，基底采用塑料制成，使其具有较好的结合力，达到了有效改善基底与模型的结合性，增强了粘结力的目的，从而实现了在3D打印过程中基底不易变形，模型与基底不易脱落的技术效果，进而解决了相关技术中在3D打印过程中基底极易变形以及生坯与基底材料易脱离的问题。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例，对本申请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申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都应当属于本申请保护的范围。
需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例。
并且，上述部分术语除了可以用于表示方位或位置关系以外，还可能用于表示其他含义，例如术语“上”在某些情况下也可能用于表示某种依附关系或连接关系。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解这些术语在本申请中的具体含义。
此外，术语“设置”、“设有”、“连接”、“固定”等应做广义理解。例如，“连接”可以是固定连接，可拆卸连接，或整体式构造；可以是机械连接，或电连接；可以是直接相连，或者是通过中间媒介间接相连，又或者是两个装置、元件或组成部分之间内部的连通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
另外，术语“多个”的含义应为两个以及两个以上。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将结合实施例来详细说明本申请。
本申请实施例提供了一种3D打印方法，包括以下步骤：(1)安装由塑料制成的基底；(2)在基底上进行3D打印，得到3D打印模型与基底的结合体；(3)从步骤(2)得到的组合物上取下3D打印模型。
本实施例中，进行3D打印前先安装塑料制成的基底，然后在基底上进行3D打印，形成3D打印模型与基底的结合体，最后再将基底从组合物中去除即可，基底采用塑料制成，使其具有较好的结合力，达到了有效改善基底与模型的结合性，增强了粘结力的目的，基底选用熔点低、结合力强、比较容易去除、打印过程中变形量小的塑料，可采用聚乳酸、丙烯腈丁二烯苯乙烯、聚碳酸脂、聚酰胺、聚醚酰亚胺、聚甲醛、聚丙烯、溴化环氧树脂板、环氧玻璃布层压板、聚苯乙烯、聚苯砜、聚砜、聚醚砜、聚甲基丙烯酸甲酯、聚醚醚酮中的任一一种或多种制成的薄膜或薄板，采用塑料制成的基底解决了相关技术中在3D打印过程中基底极易变形以及生坯与基底材料易脱离的问题。
作为一种优选的方式，在组合物上去除基底的方式可采用将3D打印模型与基底一同剪下，然后在溶解或烧结过程中去除基底，使得增强基底与3D打印模型结合力的同时，基底的去除也较为容易。
作为一种优选的方式，3D打印方法还包括在基底表面涂抹粘结剂，粘结剂采用温度敏感胶水或可溶性胶水，通过在基底表面涂抹粘结剂后再进行3D打印，使得模型与基底的粘结力得到有效增加，粘结剂采用温度敏感胶水或可溶性胶水，便于将模型上的基底去除，可溶性胶水可采用水溶性胶水或有机溶剂可溶性胶水。
当基板上涂抹温度敏感胶水后，在去除基底时采用将基底加热或降温，以使基底上的温度敏感胶水融化，然后取下3D打印模型。
当基板上涂抹可溶性胶水后，采用将3D打印模型和基底一同放入可溶解基底上的可溶性胶水的溶液中，以使基底上的可溶性胶水溶解，然后取下3D打印模型，当可溶性胶水采用水溶性胶水时，将3D打印模型和基底一同浸泡入水中即可使基底与3D打印模型分离；当可溶性胶水采用有机溶剂可溶性胶水时，将3D打印模型和基底一同浸泡入有机溶剂中即可使基底与3D打印模型分离，该基底去除方式使得取下模型的便捷程度大幅度提高。
作为一种优选的方式，步骤(1)包括塑料基底表面粗糙度增大处理；安装塑料基底，通过增加基底表面粗糙度，从而在打印过程中增加模型与基底的结合性，粗糙度增大的处理方法可采用对基底材料采用砂纸打磨、砂轮打磨、酸性试剂侵蚀、碱性试剂侵蚀、喷砂、喷丸、滚压加工中的一种或多种，采用上述处理方法可有效增强模型与基底材料之间的结合力，并且该改进的相对于选择新材料更简单易行。
以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种3D打印方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)安装由塑料制成的基底；
(2)在基底上进行3D打印，得到3D打印模型与基底的结合体；
(3)从步骤(2)得到的组合物上取下3D打印模型。
2.根据权利要求1所述的3D打印方法，其特征在于，所述步骤(1)中的基底由聚乳酸、丙烯腈丁二烯苯乙烯、聚碳酸脂、聚酰胺、聚醚酰亚胺、聚甲醛、聚丙烯、溴化环氧树脂板、环氧玻璃布层压板、聚苯乙烯、聚苯砜、聚砜、聚醚砜、聚甲基丙烯酸甲酯、聚醚醚酮中的至少一种构成。
3.根据权利要求1所述的3D打印方法，其特征在于，所述步骤(3)采用将3D打印模型与基底一同剪下，并在溶解或烧结过程中去除基底。
4.根据权利要求1所述的3D打印方法，其特征在于，所述3D打印方法还包括在基底表面涂抹粘结剂。
5.根据权利要求4所述的3D打印方法，其特征在于，所述粘结剂采用温度敏感胶水。
6.根据权利要求4所述的3D打印方法，其特征在于，所述粘结剂采用可溶性胶水。
7.根据权利要求5所述的3D打印方法，其特征在于，所述步骤(3)中取下3D打印模型的方法为将基底加热或降温，以使基底上的温度敏感胶水融化，然后取下3D打印模型。
8.根据权利要求6所述的3D打印方法，其特征在于，所述步骤(3)中取下3D打印模型的方法为将3D打印模型和基底一同放入可溶解基底上的可溶性胶水的溶液中，以使基底上的可溶性胶水溶解，然后取下3D打印模型。
9.根据权利要求1至8任一项所述的3D打印方法，其特征在于，所述步骤(1)包括：
塑料基底表面粗糙度增大处理；
安装塑料基底。
10.根据权利要求9所述的3D打印方法，其特征在于，所述塑料基底表面粗糙度增大处理具体为对基底材料采用砂纸打磨、砂轮打磨、酸性试剂侵蚀、碱性试剂侵蚀、喷砂、喷丸、滚压加工中的一种或多种。
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