CN112808688B - 一种清理peek材料3d打印产品小尺寸孔隙粉末的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种清理PEEK材料3D打印产品小尺寸孔隙粉末的方法，包括以下步骤：S1、调制清洗溶液；S2、将PEEK3D打印产品干燥后放置于密封处理的清洗溶液中，且将超声波仪器放置于该溶液中；S3、调控溶液温度为25℃‑70℃；S4、控制超声波仪器清洗时间为5‑10分钟。根据本发明获得的溶液和使用方法具有清理速度快，清理效果好，避免触碰损伤，以快速且方便地获得无粉的3D打印产品。

Description

一种清理PEEK材料3D打印产品小尺寸孔隙粉末的方法
技术领域
本发明涉及3D打印的技术领域，特别涉及一种清理PEEK材料3D打印产品小尺寸孔隙粉末的方法。
背景技术
增材制造俗称3D打印，融合了计算机辅助设计、材料加工与成型技术、以数字模型文件为基础，是通过软件与数控系统将各种材料，按照挤压、烧结、熔融、光固化、喷射等方式逐层堆积，制造出实体物品的制造技术。相比于传统的切削等减材技术，增材制造技术最大的优势在于可实现复杂结构件的制造。在目前的非金属3D打印研究中，PEEK因其优异的耐热性能和优异的力学性能而受到广泛关注，德国EOS公司也推出了世界上第一台使用PEEK粉末激光烧结技术的3D打印机EOS P800。该3D打印机可以打印复杂结构的产品，但是存在着粉末在环境温度下粘结，不易清除等缺点，尤其是小孔和缝隙部分的粉末用常规的手动清粉和喷丸处理无法清除或清除不完全，造成产品在后处理过程有粉末漏出、重量偏大的后果。因此，如何去除孔隙中的粉末成为了提高EOS P800 PEEK打印产品质量的关键问题。
出于对产品质量的追求，PEEK粉末清理方法逐渐从简单的手动清粉，发展到喷丸处理，清粉速度和效果也愈来愈好。然而受制于尺寸和粉末的微粘结，根本无法完全实现孔隙的清粉，尤其是弯曲的和封闭底端的孔隙，传统的方法即使处理时间再长也不能实现完全清除的效果，而且对于人力和能源有极大的浪费。
发明内容
针对现有技术中存在的不足之处，本发明的目的是提供一种清理PEEK材料3D打印产品小尺寸孔隙粉末的方法，本发明获得的溶液和使用方法具有清理速度快，清理效果好，避免触碰损伤，以快速且方便地获得无粉的3D打印产品。为了实现根据本发明的上述目的和其他优点，提供了一种清理PEEK材料3D打印产品小尺寸孔隙粉末的方法，包括以下步骤：
S1、调制清洗溶液；
S2、将PEEK3D打印产品干燥后放置于密封处理的清洗溶液中，且将超声波仪器放置于该溶液中；
S3、调控溶液温度为25℃-70℃；
S4、控制超声波仪器清洗时间为5-10分钟。
优选的，所述清洗溶液包括二甲基亚砜及乙醇，且所述二甲基亚砜与所述乙醇体积分数为4:1。
优选的，所述二甲基亚砜的体积分数大于乙醇2倍以上。
优选的，所述步骤S3中的调控溶液温度为30℃-70℃。
优选的，所述步骤S3中的调控溶液温度为40℃-70℃。
本发明与现有技术相比，其有益效果是：
(1)本发明中液相剥离法避免了传统喷丸处理和手工处理所造成的材料结构和表面损伤。
(2)本发明中一种清理PEEK材料3D打印产品小尺寸孔隙粉末的方法，显著提升了清粉效率，避免了传统清粉方法费时费力的缺点。
(3)本发明中应用二甲基亚砜和乙醇的混合溶液经由超声波清洗后，粉末清除率高，而且节省时间、人力和能源。
(4)本发明中使用的二甲基亚砜和乙醇皆属于非危险化学品，易于获得，故本方法具有相当的实用性。
附图说明
图1为根据本发明的清理PEEK材料3D打印产品小尺寸孔隙粉末的方法的超声波清洗前的示意图；
图2为根据本发明的清理PEEK材料3D打印产品小尺寸孔隙粉末的方法的超声波清洗后的示意图；
图3为根据本发明的清理PEEK材料3D打印产品小尺寸孔隙粉末的方法的使用乙醇溶液清洗后的效果示意图；
图4为根据本发明的清理PEEK材料3D打印产品小尺寸孔隙粉末的方法的25℃超声波清洗前示意图；
图5为根据本发明的清理PEEK材料3D打印产品小尺寸孔隙粉末的方法的25℃超声波清洗后示意图；
图6为根据本发明的清理PEEK材料3D打印产品小尺寸孔隙粉末的方法的50℃超声波清洗后示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
参照图1-6，一种清理PEEK材料3D打印产品小尺寸孔隙粉末的方法，包括步骤：S1、调制清洗溶液；
S2、将PEEK3D打印产品干燥后放置于密封处理的清洗溶液中，且将超声波仪器放置于该溶液中；
S3、调控溶液温度为25℃-70℃；
S4、控制超声波仪器清洗时间为5-10分钟。
进一步的，所述清洗溶液包括二甲基亚砜及乙醇，且所述二甲基亚砜与所述乙醇体积分数为4:1。
进一步的，所述二甲基亚砜的体积分数大于乙醇2倍以上。
进一步的，所述步骤S3中的调控溶液温度为30℃-70℃。
进一步的，所述步骤S3中的调控溶液温度为40℃-70℃。
实施例1
实施例1按本专利所述方法提供了一种清洗PEEK粉末的方法。具体方案如下：
以二甲基亚砜和乙醇为原料配置成为一定比例的溶液，其体积分数为4:1，然后将装有粘结的PEEK粉末的毛细管放入后在一定温度下通过超声波震动进行粉末的洗出。
常压下，超声波清洗时间为10分钟，温度为25℃，最终表现为粘结粉末被清出，如图2中所示。
实施例2
本实施例提供了一种清洗PEEK粉末的方法。本实例与实例1相比，不同之处在于：
将清洗液体换成了乙醇，其他不变。
清洗后，粉块仍然存在，少量粉末剥落，清洗效果差，如图3。
实施例3
本实施例提供了一种清洗PEEK粉末的方法。本实例与实例1相比，不同之处在于：
将清洗液体换为环己酮，处理样品为PEEK粉块。
清洗后，粉块仍然存在，部分粉末剥落，清洗效果差，如图5中1号试管。
实施例4
本实施例提供了一种清洗PEEK粉末的方法。本实例与实例1相比，不同之处在于：
将清洗液体换为乙醇，处理样品为PEEK粉块。
清洗后，粉块仍然存在，少量粉末剥落，清洗效果差，如图5中2号试管。
实施例5
本实施例提供了一种清洗PEEK粉末的方法。本实例与实例1相比，不同之处在于：
将清洗液体换为二甲基亚砜，处理样品为PEEK粉块。
清洗后，粉块仍然存在，少量粉末剥落，清洗效果差，如图5中3号试管。
实施例6
本实施例提供了一种清洗PEEK粉末的方法。本实例与实例1相比，不同之处在于：
将清洗液体换成了体积分数为1:1的环己酮-乙醇溶液，处理样品为PEEK粉块。
清洗后，粉块仍然存在，少量粉末剥落，清洗效果差，如图5中4号试管。
实施例7
本实施例提供了一种清洗PEEK粉末的方法。本实例与实例1相比，不同之处在于：
将清洗液体换成了体积分数为1:1的环己酮-二甲基亚砜溶液，处理样品为PEEK粉块。
清洗后，粉块完全破碎，成为粉末，如图5中5号试管。
实施例8
本实施例提供了一种清洗PEEK粉末的方法。本实例与实例1相比，不同之处在于：
将清洗液体换成了体积分数为1:1的乙醇-二级亚砜溶液，处理样品为PEEK粉块。
清洗后，粉块仍然存在，少量粉末剥落，清洗效果差，如图5中6号试管。
实施例9
本实施例提供了一种清洗PEEK粉末的方法。本实例与实例1相比，不同之处在于：
将清洗液体换成了二甲基亚砜，处理样品为PEEK粉块，温度为50℃，清洗时间为10分钟。
清洗后，粉块完全破碎，成为粉末，如图6中3号试管。
为进一步说明本专利的有益效果，表1列举对比了各实施例优缺点。
表1各实施例清洗效果对比
清洗效果 环境要求 危险性
实施例1 优 低 低
实施例2 差 低 低
实施例3 差 低 较高
实施例4 差 低 低
实施例5 差 低 低
实施例6 差 低 较高
实施例7 优 低 较高
实施例8 差 低 低
实施例9 优 较高 低
注：危险性是指溶剂的毒性和挥发性等参数
这里说明的设备数量和处理规模是用来简化本发明的说明的，对本发明的应用、修改和变化对本领域的技术人员来说是显而易见的。
尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。

Claims (1)

1.一种清理PEEK材料3D打印产品小尺寸孔隙粉末的方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、调制清洗溶液；
S2、将PEEK3D打印产品干燥后放置于密封处理的清洗溶液中，且将超声波仪器放置于该溶液中；
S3、调控溶液温度为25℃；
S4、控制超声波仪器清洗时间为5-10分钟；
所述清洗溶液包括二甲基亚砜及乙醇，且所述二甲基亚砜与所述乙醇体积分数为4:1。
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