[发明专利]一种尼龙12全余粉再利用选择性激光打印方法

说明书

本发明公开了一种尼龙12全余粉再利用选择性激光打印方法，该方法包括添加抗静电剂、采用超支化聚酰胺树脂进行活化处理、功能助剂混合、改进工艺参数烧结四个阶段，能获得相对密度0.97‑1.02，熔点为176℃‑182℃，吸水率为0.28%‑0.30%，拉伸强度50MPa‑58MPa，断裂伸长率23%‑26%，颜色不再为纯白，而是呈浅的橙红色或黄色的打印产品。本发明完全使用余粉再利用打印、打印结合力高、性能均匀、产品使用寿命与新粉打印产品相当。

技术领域

本发明涉及选择性激光打印用材料技术领域，尤其涉及一种尼龙12全余粉再利用选择性激光打印方法。

背景技术

选择性激光打印是一种流行的3D打印工艺，原因很简单。它具有许多优点：部件几乎可以无限制地生产，不需要支撑。它还生产的部件通常比其他3D打印方法生产的部件更耐用和更实用。然而，它在可处理的材料方面确实存在一些限制，因此产生的组件性质是有限的，目前该领域主要使用的材料包括尼龙、橡胶等。

尼龙12的初始原料是丁二烯，经过一系列中间步骤制造出尼龙12的单体十二内酰胺，然后经过缩聚反应生成尼龙12。尼龙12 的分子式为：，-[NH-(CH2)11-CO]n]-，由分子式可以看出，尼龙12 中的酰胺基团比例比一般的尼龙材料如尼龙6、尼龙 66、尼龙612 等低，具体为：尼龙12 分子链的柔顺性较大；尼龙12 中的酰胺基团是极性的，且内聚能很大，它的分子之间可形成氢键，使分子的排列较规整。因此尼龙12的结晶度高，强度也较高。尼龙12(PA12)吸水率低，耐低温性好，气密性好，耐碱、油脂性能优良，耐醇类和无机稀酸以及芳烃的性能中等，力学性能和电性能亦好，且属自熄性材料。

如何能在维持尼龙12力学性能的基础上降低成本是扩大尼龙12应用所面临的最重要问题，而目前在选择性激光打印领域中，制约尼龙12使用的根本因素在于尼龙12的烧结聚合性较强，使用后的余粉由于接触过近烧结温度线的温度，部分发生的聚合和熔融，使得粉体质量、体积不均且分子链扩长，再烧结性能和烧结后产品机械性能、抗老化性、内结合力和性能均匀性均很差，但每次烧结用粉的其中约75%左右的粉是受过烧结影响的，作为可回收旧粉掺与新烧结会带来产品性能的降低。

因此，市面上急需一种完全使用余粉再利用打印、打印结合力高、性能均匀、产品使用寿命与新粉打印产品相当的尼龙12全余粉再利用选择性激光打印方法。

发明内容

本发明旨在提供一种完全使用余粉再利用打印、打印结合力高、性能均匀、产品使用寿命与新粉打印产品相当的尼龙12全余粉再利用选择性激光打印方法制造方法。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种尼龙12全余粉再利用选择性激光打印方法，包括以下阶段：

S1：原料准备

①原材料准备：按重量份准备3D选择性激光打印过筛回收的粒径30μm-200μm的尼龙12余粉100份、粒径1μm-5μm的抗静电剂粉体3份-5份；

②辅材准备：按重量份准备超支化聚酰胺树脂0.5份-1份、增塑剂0.5份-2份、抗氧化剂0.4份-0.6份、助流剂0.1份-1份；

S2：预混及原料处理

①将阶段S1步骤①准备的尼龙12余粉、抗静电剂粉体机械预混均匀，获得预混处理粉体；

②在步骤①获得的预混处理粉体中加入阶段S1步骤②准备的超支化聚酰胺树脂，然后将混有超支化聚酰胺树脂的预混处理粉体完全浸入足量乙醇中，升温至45℃-55℃，并采用120rpm-150rpm的机械搅拌速率进行搅拌，保持10min-12min，然后将处理完的产物进行冷冻、洗涤、干燥，获得产物粉体，该产物粉体即为处理后的预制原料；

S3：再利用选择性激光打印

①在阶段S2步骤②获得的预制原料中加入阶段S1步骤②准备的增塑剂、抗氧化剂、助流剂，全部机械搅拌均匀后投入铺粉装置开始打印；