CN113844032A - 打印件及打印件的强度增强方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种打印件及打印件的强度增强方法，其中，打印件的强度增强方法的步骤具体包括：将成型后的打印件放置于容器中；将粉末状介质覆盖于所述打印件的表面，得到待处理模型；将所述待处理模型送至热处理设备中进行加热，以得到强度增强的打印件。本发明技术方案旨在解决现有技术中打印件强度低的技术问题。
Description
技术领域
本发明涉及打印技术领域，特别涉及一种打印件及打印件的强度增强方法。
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。在3D打印过程中，3D打印系统可以通过使用例如熔融沉积成型技术、光固化技术等获得打印件。
但是，3D打印件极容易开裂，强度低。
发明内容
本发明的主要目的是提供一种打印件的强度增强方法，旨在解决现有技术中打印件强度低的技术问题。
为实现上述目的，本发明提出一种打印件的强度增强方法，包括如下步骤：
将成型后的打印件放置于容器中；
将粉末状介质覆盖于所述打印件的表面，得到待处理模型；
将所述待处理模型送至热处理设备中进行加热，以得到强度增强的打印件。
可选地，在所述粉末状介质覆盖于所述打印件的表面的步骤之前，所述方法还包括：将颗粒状的介质打磨为粉末状的介质，并使用预设目数的筛子将所述粉末状的介质筛选出来。
可选地，所述粉末状介质为盐。
可选地，所述预设目数大于或等于30目。
可选地，在将所述粉末状机制覆盖于所述打印件的表面的步骤之后，所述强度增强方法还包括：将所述粉末状介质与所述打印件之间压实。
可选地，采用第一预设时间和预设温度对所述预压模型进行加热；其中，所述第一预设时间的范围为20分钟至60分钟，所述预设温度的范围为150摄氏度至260摄氏度。
可选地，若所述打印件的材料为PLA时，所述预设温度为220～230摄氏度；若所述打印件的材料为ABS时，所述预设温度为255～260摄氏度；若所述打印件的材料为PETG时，所述预设温度为240摄氏度。
可选地，将所述预处理模型送至热处理设备中进行加热之后，所述方法还包括：将所述预处理模型在第二预设时间内进行静置冷却；其中，所述第二预设时间的范围为20分钟至40分钟。
可选地，所述热处理设备为烤箱。
可选地，所述打印件为采用所述的强度增强方法制成。
通过本发明技术方案，通过本发明实施例的技术方案中，将成型后的打印件放置于容器中；将将粉末状介质覆盖于所述打印件的表面粉末状介质将所述打印件全部覆盖得到预处理模型；将预处理模型送至热处理设备中进行加热，以得到强度增强的打印件。粉末状介质颗粒渗入打印件的表面，提高了打印件的强度。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
图1为本发明打印件强度增强的方法的一实施例的示意图；
图2为本发明打印件强度增强的方法的又一实施例的示意图；
图3为本发明打印件强度增强的方法的再一实施例的示意图。
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
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的一部分实施例，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作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。
需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
另外，若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，全文中出现的“和/或”的含义，包括三个并列的方案，以“A和/或B”为例，包括A方案、或B方案、或A和B同时满足的方案。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
打印件的强度影响打印件的质量。打印件作为生产诸多产品的样件，需要利用打印件进行诸多的性能测试，若打印件的强度不够，则打印件会在性能测试中爆开、裂开等，增加生产成本、降低生产效率。为此，经过本发明人之长期探索发现，将粉末状介质通过加热的方式渗入打印件的表面能够提高打印件的强度，其强度一般会较未进行增强处理的打印件而言，会提高至少30％，有效的减少了打印件受外力爆开的情况。
具体而言，参照图1所示，本发明实施例提出一种打印件的强度增强方法，具体包括如下步骤：
S02：将成型后的打印件放置于容器中；
S03：将将粉末状介质覆盖于所述打印件的表面粉末状介质将所述打印件全部覆盖，得到预处理模型；
S05：将预处理模型送至热处理设备中进行加热，以得到强度增强的打印件。
通过本发明实施例的技术方案中，将成型后的打印件放置于容器中；将将粉末状介质覆盖于所述打印件的表面粉末状介质将所述打印件全部覆盖，得到预处理模型，将预处理模型送至热处理设备中进行加热，以得到强度增强的打印件。粉末状介质颗粒渗入打印件的表面和/或内部，提高了打印件的强度。
需要说明的是，在本发明实施例的技术方案，粉末状介质可以为：石膏、白刚玉、细沙、粘土、铸造红砂、氧化铝砂、盐、金刚石粉。这些粉末状介质在渗入打印件的表面时，能够增强打印件的强度；此外，打印件表面的粗糙度与粉末状的粒度相关，若打印件的表面需要处理的越光滑，粉末状介质的目数越大；反之若对打印件的表面光滑度要求不高，则粉末状介质的目数越小。一般情况下，粉末状介质的目数主要与研磨机的打磨程度相关，若需要较为光滑的表面，则粉末状介质的目数则相对可以提高。
需要说明的是，容器为器皿或者具有腔体的可以加热的容器，比如玻璃器皿，具有盛放腔体，粉末状介质放于该盛放腔体内；将成型后的打印件放置在粉末状介质，并使用所述粉末状介质将所述打印件全部覆盖。
需要说明的是，打印件为3D打印件，其已经通过3D打印机形成了一定的实体结构，并且成型。
可选你的，在所述粉末状介质覆盖于所述打印件的表面的步骤之前，所述方法还包括：将颗粒状的介质打磨为粉末状的介质，并使用预设目数的筛子将所述粉末状的介质筛选出来。所述粉末状介质为盐；在所述粉末状介质覆盖于所述打印件的表面的步骤之前，所述方法还包括：S01，将颗粒状的介质研磨为预设目数的粉末状的介质；所述预设目数大于或等于30目。相比较于其他介质而言，盐作为低成本的用料，能够降低生产成本的同时，以少量的资源和/或能源耗费提高打印件的强度，而且盐具有良好的溶于水的特性，在经过强度增强后，可以用水对其清洗处理。一般而言，将颗粒状的粗盐通过研磨机研磨成预设目数的粉末状的盐粉，能够提高打印件强度的同时，提高结实度。
其中，步骤S01可以在步骤S02之前如图3所示；步骤S01也可以在步骤S02之后；或者步骤S01和步骤S02同时进行。
作为上述实施例的可选实施方式，所述预设目数为60目。在预设目数为60目时，此时打印件的强度便能够至少提升30％。
作为上述实施例的可选实施方式，如图2所示，在将所述粉末状机制覆盖于所述打印件的表面的步骤之后，所述强度增强方法还包括：S04，将所述粉末状介质与所述打印件之间压实。预处理模型在经过压实后得到预压模型，将该预压模型送至热处理设备进行热处理。比如，将另一容器压入所述容器内，且所述另一容器作用于所述粉末状介质，将所述粉末状介质与所述打印件之间压实，得到所述预压模型。另一容器也可以为玻璃器皿，通过另一容器压入容器内，将粉末状介质压实，将打印件的表面充分地与粉末状介质接触，便于粉末状介质渗入至打印件的表面层。而且，在加热(烘烤)过程中，能够减少空气渗入打印件内，防止产生鼓泡等缺陷。
作为上述实施例的可选实施方式，采用第一预设时间和预设温度对所述预压模型进行加热；其中，所述第一预设时间的范围为20分钟至60分钟，所述预设温度的范围为150摄氏度至260摄氏度。具体而言，第一预设时间和预设温度需要结合打印件的材料确定。比如，第一预设时间可以为20分钟、25分钟、30分钟、35分钟、40分钟、45分钟、50分钟、55分钟或者60分钟。预设温度可以为150℃、160℃、170℃、180℃、190℃、200℃、210℃、220℃、230℃、240℃、250℃或260℃。若所述打印件的材料为PLA(polylactic acid，聚乳酸)时，所述预设温度为220～230摄氏度；若所述打印件的材料为ABS(Acrylonitrile ButadieneStyrene plastic，丙烯腈-丁二烯-苯乙烯塑料)时，所述预设温度为255～260摄氏度；若所述打印件的材料为PETG(ethylene terephthalateco-1,4-cylclohexylenedimethyleneterephthalate，聚对苯二甲酸乙二醇酯-1,4-环己烷二甲醇酯)时，所述预设温度为240摄氏度。比如，针对于常规的PLA打印件，所述第一预设时间为40分钟，所述预设温度为220摄氏度。在第一预设时间内和预设温度内对预压模型进行加热(或者烘烤)，能够将粉末状介质渗入至打印件的表面，使得打印件的强度增强。针对于PETG打印件，通过本发明的实施方式，PETG打印件还具有一定的透明效果。
作为上述实施例的可选实施方式，将所述预压模型送至热处理设备中进行加热之后，所述方法还包括：S06，将所述预压模型进行静置冷却；其中，所述第二预设时间的范围为20分钟至40分钟。本发明实施例的技术方案中，将预压模型在第二预设时间内进行静置冷却。一方面是为了防止在拿取预压模型时对人造成烫伤等损害；而另一方面则是在静置冷却时，打印件与粉末状介质在自然环境下充分发生物理作用，以增强强度，防止因温度突然变化而形成温度应力导致打印件变形。一般情况下，打印件的冷却的第二预设时间为停止加热后的一段时间，比如20分钟至40分钟；且第二预设时间的设置主要和第一预设时间、加热温度以及打印件的材料相关。
作为上述实施例的可选实施方式，所述第二预设时间的范围为30分钟。一般情况下，若采用常规的打印件材料，打印件在加热过后30分钟进行静置冷却，此时打印件温度适宜便于拿取；而另一方面，打印件的表面平整、强度增强。
作为上述实施例的可选实施方式，热处理设备可以为微波炉或烤箱。采用烤箱对所述预压模型进行加热；其中，所述烤箱放置于通风处。本发明实施例的技术方案中，热处理设备将塑料软化，然后用粉末去把间隙填充起来；微波炉或烤箱能够对一些小型的零件进行强度增强处理。一方面，在投资成本方面，烤箱投资成本小；另一方面，在烤箱上设定时间、设定温度方便，便于操作。烤箱放置于通风处，则是为了避免烤箱产生的热量聚集，提升安全性。
本发明还提出一种打印件，所述打印件采用强度增强方法制成；该强度增强方法的具体方法步骤参照上述实施例，由于打印件的制造工艺采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。
以上所述仅为本发明的可选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (10)
1.一种打印件的强度增强方法，其特征在于，包括如下步骤：
将成型后的打印件放置于容器中；
将粉末状介质覆盖于所述打印件的表面，得到待处理模型；
将所述待处理模型送至热处理设备中进行加热，以得到强度增强的打印件。
2.如权利要求1所述的强度增强方法，其特征在于，在所述粉末状介质覆盖于所述打印件的表面的步骤之前，所述方法还包括：
将颗粒状的介质打磨为粉末状的介质，并使用预设目数的筛子将所述粉末状的介质筛选出来。
3.如权利要求2所述的强度增强方法，其特征在于，所述粉末状介质为盐。
4.如权利要求3所述的强度增强方法，其特征在于，所述预设目数大于或等于30目。
5.如权利要求1所述的强度增强方法，其特征在于，在将所述粉末状机制覆盖于所述打印件的表面的步骤之后，所述强度增强方法还包括：
将所述粉末状介质与所述打印件之间压实。
6.如权利要求1所述的强度增强方法，其特征在于，采用第一预设时间和预设温度对所述预压模型进行加热；其中，所述第一预设时间的范围为20分钟至60分钟，所述预设温度的范围为150摄氏度至260摄氏度。
7.如权利要求6所述的强度增强方法，其特征在于，若所述打印件的材料为PLA时，所述预设温度为220～230摄氏度；
若所述打印件的材料为ABS时，所述预设温度为255～260摄氏度；
若所述打印件的材料为PETG时，所述预设温度为240摄氏度。
8.如权利要求1所述的强度增强方法，其特征在于，将所述预压模型送至热处理设备中进行加热之后，所述方法还包括：
将所述预压模型在第二预设时间内进行静置冷却；其中，所述第二预设时间的范围为20分钟至40分钟。
9.如权利要求1所述的强度增强方法，其特征在于，所述热处理设备为烤箱。
10.一种打印件，其特征在于，所述打印件采用权利要求1至9中任一项所述的强度增强方法制成。
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