[发明专利]一种PEEK材料的3D打印成型方法

说明书

本发明涉及3D打印技术领域，具体公开了一种PEEK材料的3D打印成型方法，包括以下步骤：S1、将PEEK材料研磨成粉末，过筛后与光敏树脂混合制得PEEK浆料；S2、将PEEK浆料装入到供料机构中，填充铺平供料机构；S3、供料机构中的PEEK浆料上升一个单位高度，成型机构的成型面下降一个单位高度，刮刀机构将供料机构上的PEEK浆料刮动并铺平到成型机构上；S4、光机机构接收矢量切片图片指令，对成型机构上的PEEK浆料进行固化；S5、重复操作步骤S3和S4，直至模型打印完成；本发明采用光固化面曝光方式成型，单层成型时间短，成型速度提高了10‑100倍；可使用通用的医用级PEEK粉末，极大的降低了加工成本。

技术领域

本发明涉及3D打印技术领域，尤其涉及一种PEEK材料的3D打印成型方法。

背景技术

目前涉及PEEK材料的3D打印技术大都采用挤出式熔融沉积(FDM)的原理。通过计算机的辅助，对PEEK线材材料进行熔融后由喷头逐层挤出并堆叠成形；或采用激光选取烧结(SLS)方式成型，使用PEEK粉末材料铺粉，然后在特定气氛和温度环境下，使用激光烧结成型。

在实际应用中发现，现有PEEK材料的3D打印技术存在有以下问题：一是效率低；挤出头需要沿单层成型面往复运动，将整层成型面轮廓涂覆完全，通常挤出式打印机制作一个样件需要数十个小时才可完成；二是精度低；采用挤出式打印机，精度受挤出头限制，若挤出头过小，会导致挤出头堵死，不能正常工作；三是一致性差，采用FDM技术成型的PEEK材料样品，由于不同层之间存在凝固后再次堆叠粘接的过程，且熔融层热量不足以使前一层熔化，进而导致不同层之间的粘接力较小，结合力小于同一层材料之间的粘接力，样品各方向性质不均一；四是原材料制备要求高；使用SLS技术的成型方式，需要选用特殊定制的PEEK粉末，否则无法完成正常的铺粉及烧结流程。

发明内容

针对上述技术问题，本发明提供了一种PEEK材料的3D打印成型方法，采用光固化面曝光方式成型，单层成型时间短，成型速度提高了10-100倍；可使用通用的医用级PEEK粉末，极大的降低了加工成本。

为了解决上述技术问题，本发明提供的具体方案如下：

一种PEEK材料的3D打印成型方法，应用于3D打印设备，所述3D打印设备包括供料机构、刮刀机构、成型机构和光机机构；

所述刮刀机构和成型机构分别设于供料机构的相对两侧，所述光机机构设于成型机构的上端；

所述3D打印成型方法包括以下步骤：

S1、将PEEK材料研磨成粉末，过筛后与光敏树脂混合制得PEEK浆料；

S2、将PEEK浆料装入到供料机构中，填充铺平供料机构；

S3、供料机构中的PEEK浆料上升一个单位高度，成型机构的成型面下降一个单位高度，刮刀机构将供料机构上的PEEK浆料刮动并铺平到成型机构上；

S4、光机机构接收矢量切片图片指令，对成型机构上的PEEK浆料进行固化；

S5、重复操作步骤S3和S4，直至模型打印完成。

可选的，所述3D打印成型方法还包括以下步骤：

S6、将打印完成的模型从3D打印设备中取出，使用酒精对模型进行清洗；

S7、将清洗后的模型放入烧制炉中烧制；

S8、烧制结束后，待模型自然冷却。

放烧制炉中进行两次烧制，控制两次烧制的温度梯度，保证模型排胶量和模型强度，与现有技术通过PEEK材料熔融沉积技术相比，增加了模型后处理环节，提高模型强度；同时，采用同一时间排胶烧结的操作方法，避免了FDM技术分层粘接带来的层间结合力不一致的情况，提高了产品可靠性。