打印專用線材的設(shè)備，包括機(jī)架9、塑料擠出機(jī)1、冷卻槽3、超聲波分散器5、牽引輪組7及收卷機(jī)1;其中所述塑料擠出機(jī)
1、冷卻槽3及牽引輪組7依次安裝在機(jī)架9的臺(tái)面上，在所述冷卻槽3中裝有石墨烯分散液4，從塑料擠出機(jī)I擠出的專用線材2通過裝有石墨烯分散液4的冷卻槽3再進(jìn)入牽引輪組7，所述收卷機(jī)10安裝在機(jī)架9上并位于機(jī)架9的臺(tái)面下方，收卷機(jī)10收卷通過牽引輪組7的專用線材2;所述超聲波分散器5安裝在機(jī)架9上，超聲波分散器5的振動(dòng)棒51位于冷卻槽3中超聲乳化石墨烯分散液4。
[0029]工作時(shí)，在塑料擠出機(jī)I中放入ABS或PLA或PC塑料顆粒，塑料擠出機(jī)I擠出直徑為I.75 ± 0.03mm或3 ± 0.05mm的3D打印機(jī)專用線材2，牽引輪組7將塑料擠出機(jī)I擠出的專用線材2往外拉動(dòng)，在拉動(dòng)專用線材2的過程中，熱態(tài)的專用線材2經(jīng)過冷卻槽3中的石墨烯分散液4，這樣石墨烯分散液4中的石墨烯微片粘附在專用線材2上，收卷機(jī)10將粘附石墨烯微片的專用線材2收卷，超聲波分散器5的振動(dòng)棒51位于冷卻槽3中超聲乳化石墨稀分散液4。
[0030]在本實(shí)施例中，為了順利地使表面粘附石墨烯微片的專用線材2被收卷機(jī)10收卷，在所述機(jī)架9上設(shè)有導(dǎo)向輪8，所述導(dǎo)向輪8位于牽引輪組7與收卷機(jī)10之間;所述牽引輪組7包括兩個(gè)牽引輪，兩個(gè)牽引輪上下分布。
[0031]在本實(shí)施例中，為了更好地使專用線材2經(jīng)過冷卻槽3中的石墨烯分散液4，在所述冷卻槽3內(nèi)設(shè)有上冷卻槽31，在上冷卻槽31中裝有石墨烯分散液4，所述專用線材2通過上冷卻槽31冷卻及定型;在冷卻槽3內(nèi)設(shè)有潛水栗6，所述潛水栗6的入口與冷卻槽3的底部連通，潛水栗6的出口與上冷卻槽31連通，從而將冷卻槽3中的石墨烯分散液4抽到上冷卻槽31中，并使上冷卻槽31中的石墨烯分散液4的液面高過專用線材2的頂部;石墨烯分散液4抽滿后從上冷卻槽31左右兩側(cè)專用線材2過線缺口處溢出流回冷卻槽3下部形成循環(huán)，從而使上冷卻槽31中的石墨烯分散液4溫度保持穩(wěn)定。
[0032]以上結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式作出詳細(xì)說明，但本發(fā)明不局限于所描述的實(shí)施方式。對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，在不脫離本發(fā)明的原理和宗旨的情況下對(duì)這些實(shí)施方式進(jìn)行多種變化、修改、替換及變形仍落入在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種提高塑料快速成型件強(qiáng)度的方法，其特征在于包括如下步驟: 步驟一制備表面粘附石墨烯微片的塑料線材 用塑料擠出機(jī)(I)將ABS或PLA或PC塑料顆粒擠出成為直徑為1.75 ± 0.03mm或3 土0.05mm的3D打印機(jī)專用線材(2)，所述專用線材(2)適用于熔融沉積工藝(FDM);將剛擠出的仍未固化的熱態(tài)的專用線材(2)通過冷卻槽(3)冷卻及定型，在冷卻槽(3)內(nèi)裝有石墨烯分散液(4)，專用線材(2)通過冷卻槽(3)后表面粘附了石墨烯微片;待粘附石墨烯微片的專用線材(2)的表面水分蒸發(fā)干后用收卷機(jī)(10)收卷； 步驟二制作快速成型件 用熔融沉積工藝3D打印機(jī)制作快速成型件，打印材料用步驟一制作的表面粘附石墨烯微片的專用線材(2);快速成型件制作好后拆除支撐，清理表面； 步驟三微波處理 將步驟二制作的快速成型件放入微波爐中進(jìn)行微波照射處理，微波頻率為915MHz或2450MHz，微波照射時(shí)間為0.2?5分鐘，體積及厚度大的快速成型件照射時(shí)間長(zhǎng)，體積小及厚度薄的快速成型件照射時(shí)間短； 步驟四保溫與冷卻 將步驟三處理過的快速成型件放入保溫箱或烤箱內(nèi)，保溫箱或烤箱的溫度控制在65±50C，放置10?20分鐘，待內(nèi)部熱點(diǎn)緩慢冷卻后取出，得到所需的塑料快速成型件。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的提高塑料快速成型件強(qiáng)度的方法，其特征在于所述石墨烯分散液(4)包括石墨烯粉體及電導(dǎo)率〈0.5ys/cm的去離子水，在石墨烯分散液(4)中石墨烯粉體占0.05%?0.2%，其為質(zhì)量百分比，石墨烯粉體的顆粒橫向尺寸為0.5?5微米；制備時(shí)將石墨烯粉體加入去離子水中，在室溫下用超聲波分散器(5)超聲乳化10?20分鐘，得到石墨烯分散液(4)，在線材處理過程中保持超聲波分散器(5)開啟。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的提高塑料快速成型件強(qiáng)度的方法，其特征在于在所述冷卻槽(3)內(nèi)設(shè)有上冷卻槽(31)，在上冷卻槽(31)中裝有石墨烯分散液(4)，所述專用線材(2)通過上冷卻槽(31)冷卻及定型;在冷卻槽(3)內(nèi)設(shè)有潛水栗(6)，所述潛水栗(6)的入口與冷卻槽(3)的底部連通，潛水栗(6)的出口與上冷卻槽(31)連通，從而將冷卻槽(3)中的石墨烯分散液(4 )抽到上冷卻槽(31)中，并使上冷卻槽(31)中的石墨烯分散液(4 )的液面高過專用線材(2)的頂部;石墨烯分散液(4)抽滿后從上冷卻槽(31)左右兩側(cè)專用線材(2)過線缺口處溢出流回冷卻槽(3)下部形成循環(huán)，從而使上冷卻槽(31)中的石墨烯分散液(4)溫度保持穩(wěn)定。4.一種生產(chǎn)表面粘附石墨烯微片的3D打印專用線材的設(shè)備，其特征在于包括機(jī)架(9)、塑料擠出機(jī)(I)、冷卻槽(3)、超聲波分散器(5)、牽引輪組(7)及收卷機(jī)(10);其中所述塑料擠出機(jī)(I)、冷卻槽(3)及牽引輪組(7)依次安裝在機(jī)架(9)的臺(tái)面上，在所述冷卻槽(3)中裝有石墨烯分散液(4)，從塑料擠出機(jī)(I)擠出的專用線材(2)通過裝有石墨烯分散液(4)的冷卻槽(3)再進(jìn)入牽引輪組(7)，所述收卷機(jī)(10)安裝在機(jī)架(9)上并位于機(jī)架(9)的臺(tái)面下方，收卷機(jī)(10)收卷通過牽引輪組(7)的專用線材(2);所述超聲波分散器(5)安裝在機(jī)架(9)上，超聲波分散器(5)的振動(dòng)棒(51)位于冷卻槽(3)中超聲乳化石墨烯分散液(4)。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的生產(chǎn)表面粘附石墨烯微片的3D打印專用線材的設(shè)備，其特征在于在所述機(jī)架(9)上設(shè)有導(dǎo)向輪(8)，所述導(dǎo)向輪(8)位于牽引輪組(7)與收卷機(jī)(10)之間;所述牽引輪組(7)包括兩個(gè)牽引輪，兩個(gè)牽引輪上下分布。6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的生產(chǎn)表面粘附石墨烯微片的3D打印專用線材的設(shè)備，其特征在于在所述冷卻槽(3)內(nèi)設(shè)有上冷卻槽(31)，在上冷卻槽(31)中裝有石墨烯分散液(4)，所述專用線材(2)通過上冷卻槽(31)冷卻及定型;在冷卻槽(3)內(nèi)設(shè)有潛水栗(6)，所述潛水栗(6)的入口與冷卻槽(3)的底部連通，潛水栗(6)的出口與上冷卻槽(31)連通，從而將冷卻槽(3)中的石墨烯分散液(4)抽到上冷卻槽(31)中，并使上冷卻槽(31)中的石墨烯分散液(4)的液面高過專用線材(2)的頂部;石墨烯分散液(4)抽滿后從上冷卻槽(31)左右兩側(cè)專用線材(2)過線缺口處溢出流回冷卻槽(3)下部形成循環(huán)，從而使上冷卻槽(31)中的石墨烯分散液(4)溫度保持穩(wěn)定。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種提高塑料快速成型件強(qiáng)度的方法及生產(chǎn)專用線材的設(shè)備，特點(diǎn)是方法包括的步驟為：制備表面粘附石墨烯微片的塑料線材、制作快速成型件、微波處理及保溫與冷卻。其設(shè)備包括機(jī)架、塑料擠出機(jī)、冷卻槽、超聲波分散器、牽引輪組及收卷機(jī)。其優(yōu)點(diǎn)為：制造出來的塑料快速成型件強(qiáng)度高，沿層向強(qiáng)度好，并能保持工件原有尺寸與形狀不變，該方法操作簡(jiǎn)便、成本低及效果好，適用于各種熱塑性塑料快速成型件。
【IPC分類】B29C47/88, B29C47/08, B29C67/00, B33Y40/00, B29C47/00
【公開號(hào)】CN105584048
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201610047246
【發(fā)明人】許中明, 王鴻博, 成偉華
【申請(qǐng)人】順德職業(yè)技術(shù)學(xué)院
【公開日】2016年5月18日
【申請(qǐng)日】2016年1月25日