[发明专利]一种3D打印方法

说明书

本发明提供了一种运用含PEEK的打印材料进行3D打印的方法，其步骤如下：步骤1：将PEEK粉末和成型粘结剂混合在一起，得到3D打印材料，备用；步骤2：采用3D打印机打印成型的PEEK零部件生坯；步骤3：将PEEK零部件生坯进行成型粘结剂脱除处理；步骤4：将PEEK零部件生坯在惰性气体的氛围中进行高温静压烧结，生产出目标PEEK零部件产品。该方法通过将PEEK与成型粘结剂混合后进行激光烧结，3D打印成型得到PEEK零部件生坯，之后将零部件生坯进行成型粘结剂加热脱除和静压烧结处理，生产得到具有优良机械性能的PEEK零部件产品。

技术领域

本发明涉及3D打印材料和方法的技术领域，尤其是涉及一种3D打印方法。

背景技术

PEEK的英文全称为poly-ether-ether-ketone，中文简称为聚醚醚酮。PEEK是一种半结晶芳香族热塑性高分子材料，其不仅具有热固性塑料的耐高温性能、耐辐射性能和稳定的化学性能，还具有高强度、高弹性模量、高断裂韧性这一项优异的机械强度，以及易加工性。因此，目前，聚醚醚酮(PEEK)材料广泛应用于3D打印材料。

3D打印成型技术，又名增材制造技术，通常可以分为光固化成型技术、激光烧结制造、熔融沉积造型等几种方法，在3D打印的制造过程中与CAD数据结合，这免除了模具制造等工艺，大大减少了产品的制造周期。

公开号为CN108424605A的中国专利，公开了一种聚醚醚酮3D打印材料及其3D打印成型方法，该聚醚醚酮3D打印材料的原料及其重量份包括：聚醚醚酮100份，亚甲基双丙烯酰胺10份～100份，聚醚酰亚胺2份～10份。该专利利用聚醚醚酮(PEEK)能溶于浓硫酸的性质，对聚醚醚酮进行磺酸化处理，以便与亚甲基双丙烯酰胺(MBA)结合，形成PEEK-MBA，该专利将PEEK-MBA与聚醚酰亚胺(PEI)共混熔融挤出，其材料组分和处理工序均显得有些复杂。

如何提供一种含PEEK的3D打印方法，使3D打印可简易操作，是本领域的技术人员急需解决的技术问题。

发明内容

为了解决现有技术存在的上述问题，本发明提供了一种运用含PEEK的打印材料进行3D打印的方法，通过将PEEK与成型粘结剂混合后进行激光烧结，3D打印成型得到PEEK零部件生坯，之后将零部件生坯进行成型粘结剂加热脱除和静压烧结处理，生产得到具有优良机械性能的PEEK零部件产品。

为了实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：

一种3D打印方法，包括以下步骤：

(1)步骤1：按重量份数，取PEEK粉末70-90份和成型粘结剂10-30份，并将PEEK粉末和成型粘结剂混合在一起，得到3D打印材料，备用；在每份所述成型粘结剂中，按重量百分比由20-30％的石蜡和70-80％的聚乙烯组成；

(2)步骤2：采用3D打印机对步骤1所述的3D打印材料进行激光烧结，所述激光烧结的温度控制在180℃以下，打印室温度控制在70℃以下；按照已经设计好需要打印的三维PEEK零部件产品模型，设置3D打印参数，3D打印成型PEEK零部件生坯；

(3)步骤3：在专用热脱除-烧结炉中，根据加热脱除-烧结工艺曲线，采用惰性气体进行保护，将步骤2所述的PEEK零部件生坯，进行成型粘结剂脱除处理；

(4)步骤4：将步骤3的已脱除成型粘结剂的PEEK零部件生坯在惰性气体的氛围中进行高温静压烧结，生产出目标PEEK零部件产品。

在对3D打印材料进行激光烧结时，通过控制烧结温度和打印室温度，PEEK粉末在激光光斑的照射下，形成粉末表面粘结剂融化-冷却凝固的过程，并层层堆积成型；在打印前，利用专业的3D打印软件在计算机中设计好需要打印的三维PEEK零部件产品模型，并设置3D打印参数，3D打印成型PEEK零部件生坯。