[发明专利]一种面向PEEK材料的控性冷沉积3D打印方法

摘要

一种面向PEEK材料的控性冷沉积3D打印方法，先使3D打印机工作内腔形成所需稳定的全局温度场；然后在3D打印头附近形成实时、可控的局部速冷场；3)打印PEEK材料，使PEEK材料在挤出时，经历不同的冷却速度和稳态温度，从而在该处形成不同的结晶度；或者控制已经被加热至高温的3D打印头在此区域内的移动速度和打印路径，在不同打印区域形成不同结晶度的PEEK材料；最后将PEEK零件直接使用，或根据需求再进行相应的热处理；本发明采用全局控温、局部速冷以及局部打印工艺参数变化的3D打印方法打印出具有不同结晶度、不同性能的PEEK零件，从而满足不同的应用需求，工艺简单。

主权项

1.一种面向PEEK材料的控性冷沉积3D打印方法，其特征在于，包括以下步骤：1)采用整体温控系统(1)对3D打印机工作内腔(2)进行整体加热，并采用气流循环系统(3)对3D打印机工作内腔(2)进行内部气流的循环，在保温系统(4)的保温作用下，使3D打印机工作内腔(2)形成所需稳定的全局温度场；2)然后利用3D打印头(5)上的局部测温系统(6)和局部冷却系统(7)，配合局部温度分散器(8)，在3D打印头(5)附近形成实时、可控的局部速冷场，局部温度分散器(8)处于3D打印头(5)的下侧，所述局部冷却系统(7)采用风冷、液冷或半导体冷却方法；3)系统控制器(9)根据所设定的模型数据，控制运动系统(10)带动3D打印头(5)按照模型信息运动并挤出PEEK材料(11)；同时系统控制器(9)根据设计时所设定的各处所需的结晶度信息，调整局部温度场的温度和分布，使PEEK材料(11)在挤出时，经历不同的冷却速度和稳态温度，从而在该处形成不同的结晶度；或者系统控制器(9)根据设计时所设定的各处所需的结晶度信息，控制已经被加热至高温的3D打印头(5)在此区域内的移动速度和打印路径：移动速度越快，打印路径越长，已经被加热至高温的3D打印头(5)在此区域停留的时间越短，此处的温度积累越少，挤出的PEEK材料(11)降温越快，形成的结晶度越小；移动速度越慢，打印路径越短，已经被加热至高温的3D打印头(5)在此区域停留的时间越长，此处的温度积累越多，挤出的PEEK材料(11)降温越慢，形成的结晶度越大，在不同打印区域形成不同结晶度的PEEK材料；4)最后在打印基板(12)上得到在不同位置具有不同结晶度的PEEK零件(13)，PEEK零件(13)直接使用，或根据需求再进行相应的热处理。