[发明专利]一种基于湿固化硅胶3D打印的多孔弹性泡沫制作方法

说明书

本发明涉及一种基于湿固化硅胶3D打印的多孔弹性泡沫制作方法。使用流体3D打印机制作八层以上的泡沫材料。泡沫材料中每层材料由不同条状的图案均匀排列组成，所述图案分为五种：直线型、正弦波型、8字型、卷绕型、侧踢型；加工工艺参数为硅胶粘度R、硅胶喷出流速Q、喷头直径D、喷头高度H和喷头移动速度U₀；所述工艺参数中，硅胶粘度R、硅胶喷出流速Q和喷头直径D为常规工艺参数，喷头高度H为6‑51mm，喷头移动速度U₀为2‑14mm/s；图案参数为图形的振幅W、图形的周期长度P和图形的环路宽度T；制成品的孔隙率为30‑50%，弹性模量大于5.0KPa。本发明3D打印制作硅胶多孔弹性泡沫所需时间平均为50‑70min，大幅度的提高了生产效率。

技术领域

本发明属于3D打印制备产品技术领域，具体涉及硅胶3D打印制备多孔弹性泡沫的方法。

背景技术

现有的硅胶3D打印技术主要用来制作相对致密的硅胶制品，其孔隙率以及堆积密度无法根据产品的功能需求进行调整，现有的方法加工出来的硅胶制品密度较高，没法满足适用于医学领域的硅胶制品或硅胶弹性泡沫制品的功能需求。

现有的硅胶3D打印技术以及硅胶弹性泡沫制造方法仍有其他的不足：（1）通过发泡方法生产出来的适用于医学领域的硅胶产品大部分堆积密度都很大，这一制造过程不仅耗费时间和材料，安装于人体时也会增加多余的重量；（2）当前硅胶制成的用于催化剂制造及催化剂载体的产品没有很好的比表面积，因此生产的效率不高；（3）通常的硅胶制品的制作工艺灵活性相对小，当制造不同规格的硅胶制品时就会相应的增加成本，存在不足。

发明内容

为了实现制备孔隙率和堆积密度可控的硅胶制品，满足适用于医学领域或催化剂载体等，本发明提供一种基于湿固化硅胶3D打印的多孔弹性泡沫制作方法。

一种基于湿固化硅胶3D打印的多孔弹性泡沫制作方法，使用流体3D打印机，实现八层以上的弹性泡沫材料的制作；

所述八层以上的弹性泡沫材料中每层材料由不同形状的图案均匀排列组成，所述图案分为五种：直线型、正弦波型、8字型、卷绕型、侧踢型；每层材料的长度为a、宽度为b、相邻两排图案之间的间距为d；

实现五种图案操作的工艺参数为硅胶粘度R、硅胶喷出流速Q、喷头直径D、喷头高度H和喷头移动速度U₀；所述工艺参数中，硅胶粘度R、硅胶喷出流速Q和喷头直径D为常规工艺参数，喷头高度H为6-51mm，喷头移动速度U₀为2-14mm/s；图案参数为图形的振幅W为0-14mm、图形的周期长度P为0-45mm、图形的环路宽度T为0-7mm；

制成的多孔弹性泡沫，孔隙率为30-50%，弹性模量大于5.0KPa。

进一步限定的技术方案如下：

所述相邻两排图案之间的间距d为3-5mm。

相邻两层图案的排列呈交错状态。

制作直线型的材料层时，工艺参数中的喷头高度H为6-51mm、喷头移动速度U₀为12-14mm/s，图案参数中振幅W为0-0.2mm、周期长度P为0、环路宽度T为0。

制作正弦波型的材料层时，工艺参数中的喷头高度H为6-24mm、喷头移动速度U₀为7-12mm/s，图案参数中振幅W为10-11mm、周期长度P为22-24mm、环路宽度T为0。

制作“8”字型的材料层时，工艺参数中喷头高度H为6-51mm、喷头移动速度U₀为3-9mm/s，图案参数中振幅W为13-15mm、周期长度P为43-45mm、环路宽度T为4-6mm。