[发明专利]一种选择性激光烧结用的高分子粉末材料及其制备方法

说明书

本发明提供了一种选择性激光烧结用的高分子粉末材料制备方法，包括如下步骤：将1‑20份质量份数的高分子粉末与粉末助剂加入高速搅拌机中，通过高速搅拌工艺制得高分子粉末引粉，将所述高分子粉末引粉和50‑99份质量份数的高分子粉末、0‑30份质量份数的粉末填料加入慢速混料机中，加热至60‑120℃后持续保温，通过慢速搅拌工艺制得高分子粉末材料，其中，所述慢速搅拌工艺具体为：称取设定质量的水并均分若干质量份，从慢速搅拌开始，采用喷雾的方法，每隔设定时间往搅拌机中的混合粉末中喷入一份水，直至设定质量的水全部用完，继续搅拌混合，直至搅拌时间达到设定时间后，制得高分子粉末材料。本发明的高分子粉末材料具有松装密度高、流动性好的优点。

技术领域

本发明属于选择性激光烧结技术领域，涉及一种选择性激光烧结用的高分子粉末材料及其制备方法。

背景技术

选择性激光烧结是通过选择性地熔合多个粉末层来制造三维物体的一种方法，该方法允许不使用工具加工而只需根据待生产物体的三维图像通过激光烧结粉末的多个重叠层，来获得三维实体。专利US6136948和WO9606881对这种使用粉末状聚合物制造三维物体的方法进行了详细的描述。

高分子粉末材料是选择性激光烧结技术的主要原料，其粉末松装密度、流动性决定了加工过程的稳定性，也对烧结制件的表面质量及力学性能有重要影响。在将半成品高分子粉末和助剂配粉的过程当中，不可避免的会产生粉末静电问题，使得最终制得的适用于选择性激光烧结的高分子粉末松装密度降低、流动性变差。在选择性激光烧结加工时，若出现粉末流动性差，导致铺粉开裂、甩粉，轻则导致制件出现开裂或产生缺陷，重则使得烧结过程无法继续；粉末松装密度低，易出现少粉导致烧结异常，或制件密实度不够，影响工件性能。

发明内容

本发明的目的是提供一种高分子粉末材料的制备方法，将一部分高分子粉末与粉末助剂经高速搅拌工艺制得高分子粉末引粉，再将高分子粉末引粉与另一部分高分子粉末混合，并加热至设定温度并持续保温，采用慢速搅拌和间隔时间喷雾的工艺，消除高分子粉末、助剂和填料在混合过程中因摩擦产生的静电，得到松装高、低休止角、流动性好的高分子粉末材料，极大提高了粉末重复利用性，采用本发明配粉后制得的高分子粉末材料进行选择性激光烧结加工，选择性激光烧结加工仍能稳定进行，并能制得性能优异的制件。

一种选择性激光烧结用的高分子粉末材料制备方法，包括如下步骤：将1-20份质量份数的高分子粉末与粉末助剂加入高速搅拌机中，通过高速搅拌工艺制得高分子粉末引粉，将所述高分子粉末引粉和50-99份质量份数的高分子粉末、0-30份质量份数的粉末填料加入慢速混料机中，加热至60-120℃后持续保温，通过慢速搅拌工艺制得高分子粉末材料，其中，所述慢速搅拌工艺具体为：称取设定质量的水并均分若干质量份，从慢速搅拌开始，采用喷雾的方法，每隔设定时间往搅拌机中的混合粉末中喷入一份水，直至设定质量的水全部用完，继续搅拌混合，直至搅拌时间达到设定时间后，制得高分子粉末材料。

进一步优选地，所述高分子粉末为PA12、PA1212、PA6、PA610、PA612、PA66、PA46、PA512、PA514、PA56、PA1010、PA1012、PA11、PPS、PET、PBT、POM、PP、PE、POM、PEEK、PEKK、TPU中的一种或几种。

进一步优选地，所述高分子粉末的粉末粒径范围为30-120μm

进一步优选地，所述粉末助剂为纳米二氧化硅和粉末抗氧剂，所述纳米二氧化硅和粉末抗氧剂的质量份数分别为0.1-1份和0.1-0.5份，所述粉末抗氧剂的粒径小于50μm。

进一步优选地，所述高速搅拌工艺的搅拌速度为1000-2000RPM，搅拌时间为1-10min。

进一步优选地，所述粉末填料为微米级玻璃微珠、玻璃纤维、碳纤维、矿物纤维中的一种或几种。

进一步优选地，所述粉末填料的的粒径范围为5-30μm。