CN114989710A - 一种提高设备使用寿命的涂料、制作方法及使用方法 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种提高设备使用寿命的涂料，所述涂料按质量份数包括：金属粉末10‑50份、陶瓷粉末5‑30份、树脂5‑25份、溶剂10‑50份、静电消除剂0‑5份、聚四氟乙烯0‑20份。本申请还涉及一种提高设备使用寿命的涂料的制作方法及使用方法。本方案能够解决目前3D打印设备的使用寿命较低从而影响打印效率的问题。

Description

一种提高设备使用寿命的涂料、制作方法及使用方法

技术领域

本发明涉及3D打印技术领域，特别是涉及一种提高设备使用寿命的涂料、制作方法及使用方法。

背景技术

3D打印技术是一种新型快速成形技术，所应用技术包括3DP喷墨打印技术、SLS选区激光烧结技术及FDM熔融层积成型技术等。其中，利用粉末材料进行打印的3DP技术应用范围非常广泛，其原理大致分为：粉末颗粒铺平、微滴喷射、固化成型三个步骤。其中粉末颗粒铺平需要用到专用的铺粉装置(刮刀、铺粉辊)，铺粉工作是决定打印质量重要因素之一。

然而，3D打印铺器装置的表面通常只是进行镀铬或做镜面处理，因刮刀、铺粉辊轮长期与粉末颗粒接触摩擦，在使用过程中，辊轮或刮刀的表面经常会出现划伤、镀层脱落破坏等现象，使得粉床平整度低，甚至出现粘粉、划痕、推粉现象，最终导致打印质量较差；同时，刮刀使用寿命低于6个月，需要经常更换，这大大增加了生产制造成本、降低了设备稳定性。当然，3D打印的其他设备也存在上述问题。

发明内容

基于此，有必要针对目前3D打印设备的使用寿命较低从而影响打印效率的问题，提供一种用于提高设备使用寿命的涂料、制作方法及使用方法。

为了解决上述问题，本发明采用下述技术方案：

第一方面，本发明实施例公开一种提高设备使用寿命的涂料，所述涂料按质量份数包括：金属粉末10-50份、陶瓷粉末5-30份、树脂5-25份、溶剂10-50份、静电消除剂0-5份、聚四氟乙烯0-20份。

在其中一种实施例中，所述金属粉末包括锰、铬、钼、镍、钴中的一种或几种。

在其中一种实施例中，所述陶瓷粉末包括碳化钨、碳化钛、氧化铝、氧化锆、氧化锆增韧氧化铝中的一种或几种。

在其中一种实施例中，所述树脂为聚氨酯树脂或环氧树脂。

在其中一种实施例中，所述溶剂为丙酮、乙醇、苯乙烯、全氯乙烯、三氯乙烯和乙烯乙二醇醚中的一者。

在其中一种实施例中，所述静电削除剂为阴离子型、阳离子型、高分子型和复合型中的一者。

在其中一种实施例中，所述涂料应用于铺粉装置的刮板或辊轮上。

第二方面，本发明实施例公开一种提高设备使用寿命的涂料制作方法，应用于上文所述的提高设备使用寿命的涂料，包括：

将满足要求的金属粉末均匀分散于溶剂中；

加入陶瓷粉末继续分散；

加入聚四氟乙烯粉末继续分散；

待分散均匀后将整个溶液进行搅拌；

加入树脂继续搅拌；

加入除静电剂陶瓷粉末继续搅拌，得到所需涂料。

在其中一种实施例中，还包括：采用超声波震动对溶液进行分散。

第三方面，本发明实施例公开一种提高设备使用寿命的涂料的使用方法，应用于上文所述的提高设备使用寿命的涂料，包括：

对设备的工作平面进行预处理；

对预处理完的工作平面进行除油操作；

对工作平面进行预热处理；

将将涂层喷涂于工作平面；

对喷涂后的工作平面进行固化处理；

将固化后的产品做镜面处理；

再将设备进行表面整体除静电。

本发明采用的技术方案能够达到以下有益效果：

本发明实施例公开的提高设备使用寿命的涂料中具有高耐磨性、耐酸碱以及耐高温等优势，在应用过程中，将此涂料喷涂于设备的易磨损部件上，能够使得设备具备疏水疏油的特性，可适用于各类粘结剂的喷墨打印，从而防止与粘粘结剂反应，防止粘结剂附着在设备的工作表面，进而使得设备能够适用于各种材质的粉末打印，例如可打印金属粉末、陶瓷粉末以及塑料粉末等，以提高设备的实用性。同时还能够使得打印效率可大大提升，且打印产品表面平整，以使得打印质量较好。

附图说明

无

具体实施方式

本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容理解的更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”、“顶部”、“底部”、“底端”、“顶端”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

本发明实施例公开一种提高设备使用寿命的涂料，设备可以为铺粉装置，也可以为其他装置，本发明实施例对此不做限制。在具体的应用过程中，此涂料可以喷涂于设备的任意位置，可选地，可以将此涂料喷涂于设备上的易磨损位置，从而提高各部件的使用寿命。例如，设备可以3D打印设备的铺粉装置，此涂料可以喷涂于铺粉装置的刮板或辊轮上。

所公开的提高设备使用寿命的涂料按质量份数具体包括：金属粉末10-50份、陶瓷粉末5-30份、树脂5-25份、溶剂10-50份、静电消除剂0-5份、聚四氟乙烯0-20份。

本发明实施例公开的提高设备使用寿命的涂料中具有高耐磨性、耐酸碱以及耐高温等优势，在应用过程中，将此涂料喷涂于设备的易磨损部件上，能够使得设备具备疏水疏油的特性，可适用于各类粘结剂的喷墨打印，从而防止与粘粘结剂反应，防止粘结剂附着在设备的工作表面，进而使得设备能够适用于各种材质的粉末打印，例如可打印金属粉末、陶瓷粉末以及塑料粉末等，以提高设备的实用性。同时还能够使得打印效率可大大提升，且打印产品表面平整，以使得打印质量较好。

在一种可选的实施例中，金属粉末可以包括锰、铬、钼、镍、钴中的一种或几种。此类金属粉末具有优异的耐磨、耐腐蚀性以及超高的硬度，进而在涂料喷涂于设备的工作表面时，能够使得工作表面的耐磨性、耐腐蚀性以及硬度较好，进而能够提高使用寿命。

在一种可选的实施例中，陶瓷粉末可以包括碳化钨、碳化钛、氧化铝、氧化锆、氧化锆增韧氧化铝中的一种或几种，陶瓷粉末主要作用是增强涂层耐磨性能及耐腐蚀性能。

在一种可选的实施例中，树脂为可以聚氨酯树脂或环氧树脂。树脂具有很强的内聚力、附着力强、固化收缩率小、工艺性好以及优良的电绝缘性能。进一步地，树脂的粘度可以低于2000mpa.s并具有优良的耐酸耐碱性能。

在一种可选的实施例中，溶剂可以为丙酮、乙醇、苯乙烯、全氯乙烯、三氯乙烯和乙烯乙二醇醚中的一者，溶剂具有降低分散剂降低整个产品粘度的作用。

在一种可选的实施例中，静电削除剂可以为阴离子型、阳离子型、高分子型和复合型中的一者，静电消除剂应能提供持久高效的静电耗散功能，能有效消除摩擦产生的静电积聚，防止静电干扰及灰尘粘附现象。防静电性能可长久持续，无毒、不燃、无污染且使用安全。

聚四氟乙烯可以是由碳和氟组成的高分子化合物，用途广泛。聚四氟乙烯是疏水性的，聚四氟乙烯既不亲水也不亲油，无论是水还是含水物质都不会润湿聚四氟乙烯。因此，聚四氟乙烯被用作锅和其他炊具的不粘涂层，它很不活泼，部分原因为碳氟键的强度，所以它经常被用在活泼性和有腐蚀性化学物质的容器和管道中。聚四氟乙烯用作润滑剂时，可减少摩擦、磨损和机器能耗。

本发明公开的实施例中，涂料应用于铺粉装置的刮板或辊轮上。由于铺粉装置的刮板或辊轮经常出现磨损的情况，因此，涂料应用于铺粉装置的刮板或辊轮，能够大大提升铺粉装置的使用寿命。而且，还能够使得铺粉装置具备疏水疏油的特性，可适用于各类粘结剂的喷墨打印，从而防止与粘粘结剂反应，防止粘结剂附着在铺粉装置的刮板或辊轮上，进而使得铺粉装置能够适用于各种材质的粉末打印，例如可打印金属粉末、陶瓷粉末以及塑料粉末等，以提高铺粉装置的实用性。

基于本发明实施例公开的提高设备使用寿命的涂料，本发明实施例公开一种提高设备使用寿命的涂料的制作方法，应用于上文任意实施例所述的提高设备使用寿命的涂料，所公开的提高设备使用寿命的涂料的制作方法具体包括：

S100、将满足要求的金属粉末均匀分散于溶剂中；

S200、加入陶瓷粉末继续分散；

S300、加入聚四氟乙烯粉末继续分散；

S400、待分散均匀后将整个溶液进行搅拌；

S500、加入树脂继续搅拌；

S600、加入除静电剂陶瓷粉末继续搅拌，得到所需涂料。

通过上述方式所制备的涂料具有高耐磨性、耐酸碱以及耐高温等优势，在应用过程中，将此涂料喷涂于设备的易磨损部件上，能够使得设备具备疏水疏油的特性，可适用于各类粘结剂的喷墨打印，从而防止与粘粘结剂反应，防止粘结剂附着在设备的工作表面，进而使得设备能够适用于各种材质的粉末打印，例如可打印金属粉末、陶瓷粉末以及塑料粉末等，以提高设备的实用性。同时还能够使得打印效率可大大提升，且打印产品表面平整，以使得打印质量较好。

进一步地，本发明实施例公开的提高设备使用寿命的涂料的制备方法还可以包括：采用超声波震动对溶液进行分散，从而提高分散效果。

基于本发明实施例公开的提高设备使用寿命的涂料，本发明实施例还公开一种提高设备使用寿命的涂料的使用方法，应用于上文任意实施例所述的提高设备使用寿命的涂料，所公开的提高设备使用寿命的涂料的使用方法具体包括：

S710、对设备的工作平面进行预处理；

S720、对预处理完的工作平面进行除油操作；

S730、对工作平面进行预热处理；

S740、将将涂层喷涂于工作平面；

S750、对喷涂后的工作平面进行固化处理；

S760、将固化后的产品做镜面处理；

S770、再将设备进行表面整体除静电。

此种情况使得设备具备疏水疏油的特性，可适用于各类粘结剂的喷墨打印，从而防止与粘粘结剂反应，防止粘结剂附着在设备的工作表面，进而使得设备能够适用于各种材质的粉末打印，例如可打印金属粉末、陶瓷粉末以及塑料粉末等，以提高设备的实用性。同时还能够使得打印效率可大大提升，且打印产品表面平整，以使得打印质量较好。

在一种具体的实施例中，一种设备用金属基陶瓷复合涂料，它可以包括如下重量份数：15umCr金属粉末25份、10umWC陶瓷粉末12份、聚氨酯树脂23份、丙酮溶剂35份、H-5109静电消除剂0.2份、5um聚四氟乙烯4.8份。

涂料的制备方法包括如下步骤：

将满足要求的15um的Cr金属粉末按照比例加入到丙酮溶剂中开启超声波震动30min，将Cr金属粉末均匀分散于丙酮溶剂中；

将10umWC陶瓷粉末加入到上一步分散均匀的Cr金属溶液中继续分散45min；

然后将5um的聚四氟乙烯粉末加入到上一步的溶液中继续分散60min；

将上一步得到的溶液用搅拌器搅拌，转数设备1000r/min，然后加入聚氨酯树脂搅拌60min；

最后在搅拌液中加入H-5109除静电剂继续搅拌30min，得到金属基陶瓷复合涂料。

涂料的使用方法包括如下步骤：

对设备工作平面进行预处理，选用直径为3mm的钢球喷丸处理；

喷丸处理的设备工作平面在300℃进行除油操作；

喷涂前需要将上述设备工作平面在120℃条件下预热，可使涂层更加牢固；

将金属基陶瓷复合涂料用专用喷涂，将涂层均匀覆盖在上一步处理好的设备工作平面；

将上一步的设备工作平面放置在140℃温度下，固化120min；

将固化后的设备工作平面做镜面处理，使其表面粗糙度Ra达到0.05；

再将处理后的设备工作平面进行表面整体除静电。

在另一种可选的实施例中：

一种设备用金属基陶瓷复合涂料，它包括如下重量份数：15umMn金属粉末32份、12umTiC陶瓷粉末8份、聚氨酯树脂25份、乙醇溶剂32份、静电消除剂SN0.2份、8um聚四氟乙烯2.8份。

涂料的制备方法包括如下步骤：

将满足要求的15um的Mn金属粉末按照比例加入到乙醇溶剂中开启超声波震动40min，将Mn金属粉末均匀分散于乙醇溶剂中；

将12umTiC陶瓷粉末加入到上一步分散均匀的Mn金属溶液中继续分散30min；

然后将5um的聚四氟乙烯粉末加入到上一步的溶液中继续分散60min；

将上一步得到的溶液用搅拌器搅拌，转数设备1500r/min，然后加入聚氨酯树脂搅拌60min；

最后在搅拌液中加入静电消除剂SN继续搅拌40min，得到金属基陶瓷复合涂料。

涂料使用方法包括如下步骤：

对设备工作平面进行表面等离子预处理；

等离子处理的设备工作平面在250℃进行除油操作；

喷涂前需要将上述设备工作平面在140℃条件下预热，可使涂层更加牢固；

利用涂料用专用喷涂设备将涂层均匀覆盖在上一步处理好的铺粉器表面；

将上一步的设备工作平面放置在140℃温度下，固化120min；

将固化后的设备工作平面做镜面处理，使其表面粗糙度Ra达到0.07；

再将处理后的设备工作平面进行表面整体除静电。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种提高设备使用寿命的涂料，其特征在于，所述涂料按质量份数包括：金属粉末10-50份、陶瓷粉末5-30份、树脂5-25份、溶剂10-50份、静电消除剂0-5份、聚四氟乙烯0-20份。

2.根据权利要求1所述的提高设备使用寿命的涂料，其特征在于，所述金属粉末包括锰、铬、钼、镍、钴中的一种或几种。

3.根据权利要求1所述的提高设备使用寿命的涂料，其特征在于，所述陶瓷粉末包括碳化钨、碳化钛、氧化铝、氧化锆、氧化锆增韧氧化铝中的一种或几种。

4.根据权利要求1所述的提高设备使用寿命的涂料，其特征在于，所述树脂为聚氨酯树脂或环氧树脂。

5.根据权利要求1所述的提高设备使用寿命的涂料，其特征在于，所述溶剂为丙酮、乙醇、苯乙烯、全氯乙烯、三氯乙烯和乙烯乙二醇醚中的一者。

6.根据权利要求1所述的提高设备使用寿命的涂料，其特征在于，所述静电削除剂为阴离子型、阳离子型、高分子型和复合型中的一者。

7.根据权利要求1所述的提高设备使用寿命的涂料，其特征在于，所述涂料应用于铺粉装置的刮板或辊轮上。

8.一种提高设备使用寿命的涂料的制作方法，应用于权利要求1至7中任一项所述的提高设备使用寿命的涂料，其特征在于，包括：

将满足要求的金属粉末均匀分散于溶剂中；

加入陶瓷粉末继续分散；

加入聚四氟乙烯粉末继续分散；

待分散均匀后将整个溶液进行搅拌；

加入树脂继续搅拌；

加入除静电剂陶瓷粉末继续搅拌，得到所需涂料。

9.根据权利要求8所述的提高设备使用寿命的涂料的制作方法，其特征在于，还包括：采用超声波震动对溶液进行分散。

10.一种提高设备使用寿命的涂料的使用方法，应用于权利要求1至7任一项所述的提高设备使用寿命的涂料，其特征在于，包括：

对设备工作平面进行预处理；

对预处理完的工作平面进行除油操作；

对工作平面进行预热处理；

将将涂层喷涂于工作平面；

对喷涂后的工作平面进行固化处理；

将固化后的产品做镜面处理；

再将设备进行表面整体除静电。