本發(fā)明涉及一種3D打印材料及其使用方法，尤其是雙組分陶瓷3D打印擠出成型材料及其使用方法，屬于3D打印技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

3D打印技術(shù)是目前一種新興快速成型技術(shù)，它是一種以數(shù)字模型文件為基礎(chǔ)， 運(yùn)用粉末狀材料、絲狀、膏體狀等材料，通過逐層打印的方式來構(gòu)造物體的技術(shù)。隨著3D打印技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用，材料成為限制3D打印技術(shù)未來走向的關(guān)鍵因素之一，目前3D打印材料主要包括高分子材料、金屬材料、無機(jī)非金屬材料和食品材料等。

陶瓷3D打印工藝采用的原材料為陶瓷粉末或陶瓷漿料，而成型技術(shù)及工藝，目前分為直接成型和間接成型兩種成型方法，直接成型采用選擇性激光燒結(jié)成型，直接得到陶瓷產(chǎn)品， 成型速度快， 精度高， 但能耗高，對(duì)材料和打印機(jī)的要求高，因而成本高昂，不利于3D打印的大規(guī)模推廣和使用；間接成型采用高分子材料作為載體對(duì)陶瓷顆粒包覆， 在打印時(shí)進(jìn)行加熱， 高分子材料熔融后進(jìn)行粘結(jié)成型，再通過脫脂、 排塑、 燒結(jié)等后續(xù)工藝得到陶瓷產(chǎn)品， 成型條件溫和， 成本較低， 但后續(xù)工藝復(fù)雜，成型周期長(zhǎng)，且精度較差。因此，找到一種新的材料和成型方法是解決上述問題的有效辦法之一。

通過對(duì)國(guó)內(nèi)專利進(jìn)行檢索，發(fā)現(xiàn)有相關(guān)專利，舉例如下：

1.專利申請(qǐng)?zhí)朇N201510907610.4，名稱為“一種陶瓷料漿及陶瓷材料3D打印成型方法”的發(fā)明專利公開了一種陶瓷料漿及陶瓷材料3D打印成型方法，其中陶瓷料漿由分散相和連續(xù)相組成；所述分散相為陶瓷粉體或陶瓷粉體和助劑的組合；所述連續(xù)相由分散介質(zhì)、分散劑和粘結(jié)劑組成，所述分散介質(zhì)為莰烯；該陶瓷料漿解決了現(xiàn)有技術(shù)中3D打印材料質(zhì)量不穩(wěn)定、品種較為單一、難以打印復(fù)雜和高強(qiáng)度產(chǎn)品的問題，提高了3D打印材料的質(zhì)量和強(qiáng)度，實(shí)現(xiàn)了復(fù)雜和高強(qiáng)度產(chǎn)品的3D打印，同時(shí)豐富了3D打印材料的種類。

2.專利申請(qǐng)?zhí)朇N201510982232.6，名稱為“一種陶瓷材料的3D打印成型方法”的發(fā)明專利公開了一種陶瓷材料的3D打印成型方法，本發(fā)明是采用直接成型的方法對(duì)粘土材料進(jìn)行3D打印成型得到，利用粘土本身具有的塑性和粘結(jié)性，直接將粘土材料用3D打印機(jī)進(jìn)行打印成型得到陶瓷的坯體，然后進(jìn)行燒結(jié)得到陶瓷產(chǎn)品，該成型方法打印得到的陶瓷產(chǎn)品具有成本低廉，精度高，方法簡(jiǎn)單，易于工業(yè)化生產(chǎn)的優(yōu)點(diǎn)，促進(jìn)了3D打印成型技術(shù)在生活中的推廣應(yīng)用，具有廣闊的市場(chǎng)前景。

以上專利雖然都涉及到陶瓷3D打印材料和成型方法，但都無法避免打印過程中脫脂、 排塑等處理工藝，存在步驟多，成型周期長(zhǎng)，精度差等缺陷，因此需要改進(jìn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明針對(duì)目前陶瓷采用3D打印激光燒結(jié)成型存在能耗高，對(duì)材料和打印機(jī)的要求高的缺陷以及采用有機(jī)粘結(jié)成型陶瓷具有的工藝復(fù)雜和含有有機(jī)雜質(zhì)的缺點(diǎn)提出了一種雙組份陶瓷3D打印擠出成型材料及其使用方法。

本發(fā)明為解決上述問題所采用的技術(shù)手段為：一種雙組分陶瓷3D打印擠出成型材料，材料組分包括A料和B料，其中A料為陶泥與粘接劑的混合物，B料為陶泥與固化劑的混合物；材料形狀為漿料狀。

進(jìn)一步地，A料中陶泥與粘接劑的質(zhì)量比為60-80:40-20。

進(jìn)一步地，B料中陶泥與固化劑的質(zhì)量比為60-80:40-20。

進(jìn)一步地，陶泥為包括高嶺石、水白云母、蒙脫石、石英和長(zhǎng)石的普通陶土。

進(jìn)一步地，粘結(jié)劑為環(huán)氧樹脂。

進(jìn)一步地，固化劑為多胺類或酸酐類物質(zhì)。

進(jìn)一步地，將陶泥分別按比例與粘接劑或固化劑放入攪拌機(jī)中攪拌均勻即分別得到A、B漿料。

一種雙組份陶瓷3D打印擠出成型材料的使用方法，將陶瓷漿料A料和B料分別裝在A、B儲(chǔ)料罐中，用輸送管道分別將A、B儲(chǔ)料罐與混料管連接，打印陶瓷坯體，將坯體自然干燥后烘干，將坯體進(jìn)行后期處理，將坯體進(jìn)行燒結(jié)冷卻，即得到所需的陶瓷產(chǎn)品。

進(jìn)一步地，打印陶瓷坯體即分別用壓縮空氣將A料和B料輸出至混料管進(jìn)行混合，輸送至擠出頭，將計(jì)算機(jī)中設(shè)計(jì)好的三維模型信息轉(zhuǎn)換成加工代碼，發(fā)送至3D打印機(jī)打印，得到陶瓷坯體。

進(jìn)一步地，將坯體自然干燥后烘干即將陶瓷坯體自然干燥24小時(shí)或24小時(shí)以上，再放入烘房中烘干。

進(jìn)一步地，將坯體進(jìn)行的后期處理包括修坯、洗水、上釉。

進(jìn)一步地，將坯體進(jìn)行燒結(jié)冷卻即將后期處理過的陶瓷坯體按照設(shè)定好的燒成曲線燒結(jié)，然后進(jìn)行冷卻。

本發(fā)明的有益效果是：

1.使用本發(fā)明的材料和方法打印時(shí)不需要單獨(dú)進(jìn)行脫脂排膠，因而處理的步驟少、成型周期短，形成的產(chǎn)品質(zhì)量均勻、精度高。

2.本發(fā)明將材料分成兩個(gè)組分分別制作保存，延長(zhǎng)了材料的保存時(shí)間，而打印時(shí)則加速了產(chǎn)品的固化，提高了打印的速度。

具體實(shí)施方式

下面通過實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。

實(shí)施例一

一種雙組分陶瓷3D打印擠出成型材料，材料組分包括A料和B料，其中A料為陶泥與粘接劑的混合物，B料為陶泥與固化劑的混合物；材料形狀為漿料狀。

進(jìn)一步地，A料中陶泥與粘接劑的質(zhì)量比為60:40。

進(jìn)一步地，B料中陶泥與固化劑的質(zhì)量比為60:40。

進(jìn)一步地，陶泥為包括高嶺石、水白云母、蒙脫石、石英和長(zhǎng)石的普通陶土。

進(jìn)一步地，粘結(jié)劑為環(huán)氧樹脂。

進(jìn)一步地，固化劑為多胺類物質(zhì)。

進(jìn)一步地，將陶泥分別按比例與粘接劑或固化劑放入攪拌機(jī)中攪拌均勻即分別得到A、B漿料。

本實(shí)施例還涉及一種雙組份陶瓷3D打印擠出成型材料的使用方法，將陶瓷漿料A料和B料分別裝在A、B儲(chǔ)料罐中，用輸送管道分別將A、B儲(chǔ)料罐與混料管連接，打印陶瓷坯體，將坯體自然干燥后烘干，將坯體進(jìn)行后期處理，將坯體進(jìn)行燒結(jié)冷卻，即得到所需的陶瓷產(chǎn)品。

進(jìn)一步地，打印陶瓷坯體即分別用壓縮空氣將A料和B料輸出至混料管進(jìn)行混合，輸送至擠出頭，將計(jì)算機(jī)中設(shè)計(jì)好的人物三維模型信息轉(zhuǎn)換成加工代碼，發(fā)送至3D打印機(jī)打印，得到人物陶瓷坯體。

進(jìn)一步地，將坯體自然干燥后烘干即將人物陶瓷坯體自然干燥24小時(shí)，再放入烘房中烘干。

進(jìn)一步地，將坯體進(jìn)行的后期處理包括修坯、洗水、上釉。

進(jìn)一步地，將坯體進(jìn)行燒結(jié)冷卻即將后期處理過的人物陶瓷坯體按照設(shè)定好的燒成曲線燒結(jié)，然后進(jìn)行冷卻。

實(shí)施例二

本實(shí)施例與實(shí)施例一原理相同，只是配方與配比等方面有所不同。一種雙組分陶瓷3D打印擠出成型材料，材料組分包括A料和B料，其中A料為陶泥與粘接劑的混合物，B料為陶泥與固化劑的混合物；材料形狀為漿料狀。

進(jìn)一步地，A料中陶泥與粘接劑的質(zhì)量比為80: 20。

進(jìn)一步地，B料中陶泥與固化劑的質(zhì)量比為80: 20。

進(jìn)一步地，陶泥為包括高嶺石、水白云母、蒙脫石、石英和長(zhǎng)石的普通陶土。

進(jìn)一步地，粘結(jié)劑為環(huán)氧樹脂。

進(jìn)一步地，固化劑為酸酐類物質(zhì)。

進(jìn)一步地，將陶泥分別按比例與粘接劑或固化劑放入攪拌機(jī)中攪拌均勻即分別得到A、B漿料。

本實(shí)施例還涉及一種雙組份陶瓷3D打印擠出成型材料的使用方法，將陶瓷漿料A料和B料分別裝在A、B儲(chǔ)料罐中，用輸送管道分別將A、B儲(chǔ)料罐與混料管連接，打印陶瓷坯體，將坯體自然干燥后烘干，將坯體進(jìn)行后期處理，將坯體進(jìn)行燒結(jié)冷卻，即得到所需的陶瓷產(chǎn)品。

進(jìn)一步地，打印陶瓷坯體即分別用壓縮空氣將A料和B料輸出至混料管進(jìn)行混合，輸送至擠出頭，將計(jì)算機(jī)中設(shè)計(jì)好的花瓶三維模型信息轉(zhuǎn)換成加工代碼，發(fā)送至3D打印機(jī)打印，得到花瓶陶瓷坯體。

進(jìn)一步地，將坯體自然干燥后烘干即將花瓶陶瓷坯體自然干燥26小時(shí)，再放入烘房中烘干。

進(jìn)一步地，將坯體進(jìn)行的后期處理包括修坯、洗水、上釉。

進(jìn)一步地，將坯體進(jìn)行燒結(jié)冷卻即將后期處理過的花瓶陶瓷坯體按照設(shè)定好的燒成曲線燒結(jié)，然后進(jìn)行冷卻。

實(shí)施例三

本實(shí)施例與實(shí)施例一原理相同，只是配方與配比等方面有所不同。一種雙組分陶瓷3D打印擠出成型材料，材料組分包括A料和B料，其中A料為陶泥與粘接劑的混合物，B料為陶泥與固化劑的混合物；材料形狀為漿料狀。

進(jìn)一步地，A料中陶泥與粘接劑的質(zhì)量比為70: 30。

進(jìn)一步地，B料中陶泥與固化劑的質(zhì)量比為70: 30。

進(jìn)一步地，陶泥為包括高嶺石、水白云母、蒙脫石、石英和長(zhǎng)石的普通陶土。

進(jìn)一步地，粘結(jié)劑為環(huán)氧樹脂。

進(jìn)一步地，固化劑為酸酐類物質(zhì)。

進(jìn)一步地，將陶泥分別按比例與粘接劑或固化劑放入攪拌機(jī)中攪拌均勻即分別得到A、B漿料。

本實(shí)施例還涉及一種雙組份陶瓷3D打印擠出成型材料的使用方法，將陶瓷漿料A料和B料分別裝在A、B儲(chǔ)料罐中，用輸送管道分別將A、B儲(chǔ)料罐與混料管連接，打印陶瓷坯體，將坯體自然干燥后烘干，將坯體進(jìn)行后期處理，將坯體進(jìn)行燒結(jié)冷卻，即得到所需的陶瓷產(chǎn)品。

進(jìn)一步地，打印陶瓷坯體即分別用壓縮空氣將A料和B料輸出至混料管進(jìn)行混合，輸送至擠出頭，將計(jì)算機(jī)中設(shè)計(jì)好的花瓶三維模型信息轉(zhuǎn)換成加工代碼，發(fā)送至3D打印機(jī)打印，得到花瓶陶瓷坯體。

進(jìn)一步地，將坯體自然干燥后烘干即將花瓶陶瓷坯體自然干燥28小時(shí)，再放入烘房中烘干。

進(jìn)一步地，將坯體進(jìn)行的后期處理包括修坯、洗水、上釉。

進(jìn)一步地，將坯體進(jìn)行燒結(jié)冷卻即將后期處理過的花瓶陶瓷坯體按照設(shè)定好的燒成曲線燒結(jié)，然后進(jìn)行冷卻。

由此可見，本發(fā)明還具有以下有益效果：

1.使用本發(fā)明的材料和方法打印時(shí)不需要單獨(dú)進(jìn)行脫脂排膠，因而處理的步驟少、成型周期短，形成的產(chǎn)品質(zhì)量均勻、精度高。

2.本發(fā)明將材料分成兩個(gè)組分分別制作保存，延長(zhǎng)了材料的保存時(shí)間，而打印時(shí)則加速了產(chǎn)品的固化，提高了打印的速度。