[发明专利]一种用于3D打印机的粉末及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉3D打印技术领域，具体涉及一种用于3D打印机的粉末及其制备方法。

背景技术

3D打印技术又称三维打印技术，是指通过可以“打印”出真实物体的3D打印机，采用分层加工、迭加成形的方式逐层增加材料来生成3D实体。3D打印技术最突出的优点是无需机械加工或模具，就能直接从计算机图形数据中生成任何形状的物体，从而极大地缩短产品的研制周期，提高生产率和降低生产成本。

3D打印技术发展的核心不在于打印，而是在于材料技术的制约，只有新材料技术发展了，3D打印技术才能进一步实用化，目前3D打印机已经用来制作模具、人体骨骼等，当然也可以用来打印相对简单的生活用品。目前的耗材总体分为几类：粉末类耗材，用于激光烧结成型；光敏类耗材，用于光固化成型；熔融丝料类耗材，用于熔融堆积成型；还有纸张耗材、喷塑耗材等。

现有的粉末类耗材在3D打印中，存在打印物体精度不高，打印尺寸不精确，以及由于粉末的飘扬导致打印机故障增加和打印头容易堵塞的问题。

发明内容

为克服现有技术的缺陷，本发明的在于提供一种用于3D打印机的粉末，提高打印物体的精度和打印尺寸的精确性，避免粉末的飘扬导致打印机故障增加和打印头堵塞等问题。

本发明的另一目的在于提供一种用于3D打印机的粉末的制备方法，以获得一种打印精确度高、不会堵塞打印头和减少打印机故障的3D打印机用粉末。

为实现上述目的本发明所采用的技术方案如下：

一种用于3D打印机的粉末，其是由以重量百分比计算的以下组份制备而成：

石膏：55%-80%

硬石膏：1%-10%

硫酸钡：1%-10%

聚乙烯醇：10%-20%

气相二氧化硅：1%-5%

卵磷脂：1%-5%。

本发明还可以通过以下方案实现：

作为本发明的一种优选的方案，所述用于3D打印机的粉末是由以重量百分比计算的以下组份制备而成：

石膏：75%

硬石膏：3%

硫酸钡：3%

聚乙烯醇：16%

气相二氧化硅：1%

卵磷脂：2%。

在本发明中，石膏为主要成型材料，遇水固化成型；硬石膏能增加成型物品的强度；硫酸钡增加粉体的比重，提高粉体的致密性；聚乙烯醇用于增加粉体颗粒之间的粘结；气相二氧化硅增加粉体颗粒的流动性，增强粉体的平整度；卵磷脂能有效阻止粉体堆积时的粉末飞扬。

在本发明中，发明人研究发现将石膏的粒径分布控制在更窄范围，有利于提高每一层打印铺粉的均匀性上，保证每一层的厚度尽可能的平均，使打印出的物体尺寸更精确。作为本发明的一种优选的方案，将所述石膏的粒径控制为15-20微米时，打印物体的精确性能得到显著的提高。

利用本发明的粉末打印物品的过程中，如果需要采用不同的颜色，可以在本发明的粉末的制作过程中加入不同颜色的色粉，以获得不同颜色的打印粉末；或者在配合粘合剂使用时，采用彩色的粘合剂。

一种用于3D打印机的粉末的制备方法，其包括以下步骤：

1）石膏和硬石膏使用物理粉碎方法，粉碎成200目以下的粉末颗粒；

2）硫酸钡通过气体粉碎的方式粉碎成400目以下的粉体颗粒；

3）选用200目以下的聚乙烯醇；

4）以上粉末颗粒使用高速混合机混合均匀，过200目筛网；

5）加入气相二氧化硅和卵磷脂，混合均匀；即获得可用于3D立体打印的粉末。

作为本发明的一种优选的方案，所述硫酸钡是通过气流粉碎机粉碎的。

相比现有技术，本发明的有益效果在于：

1.本发明所述的粉末通过控制原料的粒径范围能有效提高打印的准确性和打印物体的精确度；

2.在本发明中，由于添加了卵磷脂可以很好的抑制粉末在每层铺粉堆积时的飞扬，同时可以减少打印机清洁的频率，延长喷头的使用寿命；相比现有技术的3D打印粉末，打印机清洁的频率要减少80%左右，喷头的寿命能延长至60%左右。

3.本发明的制备方法简单，容易操作。

下面结合具体的实施方式对本发明作进一步详细说明。

具体实施方式

以下是本发明具体的实施例。

实施例1

一种用于3D打印机的粉末，其是通过以下方法制备而成：

1）石膏和硬石膏使用物理粉碎方法，粉碎成200目以下的粉末颗粒；