3d打印材料的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及3D打印技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種3D打印材料。
【背景技術(shù)】
[0002]3D打印工藝，即快速成型技術(shù)的一種。它是一種以數(shù)字模型文件為基礎(chǔ)，運(yùn)用粉末狀金屬或絲狀熱塑性材料等可粘合材料，通過(guò)逐層打印的方式來(lái)構(gòu)造物體的技術(shù)。常在模具制造、工業(yè)設(shè)計(jì)等領(lǐng)域被用于制造模型，后逐漸用于一些產(chǎn)品的直接制造，已經(jīng)有使用這種技術(shù)打印而成的零部件。該技術(shù)在珠寶、鞋類、工業(yè)設(shè)計(jì)、建筑、工程和施工(AEC)、汽車、航空航天、牙科和醫(yī)療產(chǎn)業(yè)、教育、地理信息系統(tǒng)、土木工程、槍支以及其他領(lǐng)域都有所應(yīng)用。
[0003]而在3D打印高分子材料工藝中，廣泛采用FDM工藝。這種工藝是通過(guò)將絲狀材料，如熱塑性高分子材料或者金屬材料，從加熱的噴嘴熔融，然后擠出在設(shè)計(jì)位置。按照零件每一層的預(yù)定軌跡，以固定的速率進(jìn)行熔體沉積。每完成一層，工作臺(tái)上升一個(gè)層厚進(jìn)行迭加沉積新的一層，如此反復(fù)最終實(shí)現(xiàn)零件的沉積成型。FDM工藝的關(guān)鍵是保持半流成型材料的溫度剛好在熔點(diǎn)之上(比熔點(diǎn)高1°C左右)。其每一層片的厚度由擠出絲的直徑?jīng)Q定，通常時(shí) 0.25-0.50mm。
[0004]而現(xiàn)有FDM增材制造工藝所用材料的截面形狀采用正圓形的連續(xù)的實(shí)心打印線，因此，需要打印頭加熱流道長(zhǎng)、打印頭溫度高才能夠?qū)⒋蛴【€熔融，并且打印線依靠自身重力堆積易造成層間缺陷，降低打印品強(qiáng)度。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]本實(shí)用新型的目的在于提供3D打印材料，以解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的需要打印頭加熱流道長(zhǎng)、打印頭溫度高才能夠?qū)⒋蛴【€熔融，并且打印線依靠自身重力堆積易造成層間缺陷，降低打印品強(qiáng)度的技術(shù)問(wèn)題。
[0006]本實(shí)用新型提供的一種3D打印材料，包括打印線；打印線內(nèi)設(shè)置有兩端開(kāi)口的中空腔體。
[0007]進(jìn)一步地，中空腔體的橫截面形狀為圓形或者多邊形。
[0008]進(jìn)一步地，打印線的橫截面呈凸多邊形或者凹多邊形。
[0009]進(jìn)一步地，凸多邊形或者凹多邊形均為正多邊形；正多邊形的邊數(shù)為3-32。
[0010]進(jìn)一步地，打印線的連續(xù)長(zhǎng)度為l-5000m ;打印線的橫截面的面積為1.5mm2-15mm2 ο
[0011 ] 進(jìn)一步地，打印線的連續(xù)相為熱塑性材料。
[0012]進(jìn)一步地，熱塑性材料包括高分子材料、金屬材料或者無(wú)機(jī)非金屬材料中的一種。
[0013]進(jìn)一步地，高分子材料包括共聚高分子材料、共混高分子材料和纖維增強(qiáng)高分子材料中的一種。
[0014]進(jìn)一步地，金屬材料包括萊、鋅、鉛、招和銅中的一種；無(wú)機(jī)非金屬材料包括NaOH、CuS04(5H20)、NaCl 和 Na2S04中的一種。
[0015]進(jìn)一步地，熱縮性材料的熔點(diǎn)為_(kāi)50°C -2000°C。
[0016]本實(shí)用新型提供的3D打印材料，在打印線內(nèi)設(shè)置有兩端開(kāi)口的中空腔體，從而使得打印線呈管狀。這樣，在3D打印機(jī)打印的過(guò)程中，由于打印線內(nèi)部中空，很容易將打印線熔融，從而可以縮短加熱流道且降低打印頭溫度，盡可能降低打印線被氧化的可能性。另夕卜，由于打印線內(nèi)部中空，當(dāng)打印線經(jīng)過(guò)打印頭被打印到打印平臺(tái)后，打印線該端呈密封狀態(tài)，這樣，在打印線的另一端通入氣體，即可通過(guò)氣體的推力，使得層間結(jié)合的更加緊密，減少了層間缺陷，提高了打印制品強(qiáng)度。
【附圖說(shuō)明】
[0017]為了更清楚地說(shuō)明本實(shí)用新型【具體實(shí)施方式】或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)【具體實(shí)施方式】或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖是本實(shí)用新型的一些實(shí)施方式，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0018]圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的3D打印材料中的打印線的橫截面和中空腔體的橫截面均呈圓形的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的3D打印材料中的打印線的橫截面和中空腔體的橫截面均呈三角形的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的3D打印材料中的打印線的橫截面和中空腔體的橫截面分別呈六邊形和圓形的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖4為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的3D打印材料中的打印線的橫截面和中空腔體的橫截面均呈五邊形的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖5為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的3D打印材料中的打印線的橫截面和中空腔體的橫截面分別呈三十二變形和圓形的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖6本實(shí)用新型實(shí)施例提供的3D打印材料中的打印線的橫截面和中空腔體的橫截面分別呈六十四變形和六邊形的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024]附圖標(biāo)記:
[0025]1-打印線；2-中空腔體。
【具體實(shí)施方式】
[0026]下面將結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本實(shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。
[0027]在本實(shí)用新型的描述中，需要說(shuō)明的是，術(shù)語(yǔ)“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本實(shí)用新型和簡(jiǎn)化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對(duì)本實(shí)用新型的限制。此外，術(shù)語(yǔ)“第一”、“第二”、“第三”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對(duì)重要性。
[0028]在本實(shí)用新型的描述中，需要說(shuō)明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語(yǔ)“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機(jī)械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過(guò)中間媒介間接相連，可以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通。對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以具體情況理解上述術(shù)語(yǔ)在本實(shí)用新型中的具體含義。
[0029]如圖1-6所示，本實(shí)施例提供的一種3D打印材料，包括打印線1 ;打印線1內(nèi)設(shè)置有兩端開(kāi)口的中空腔體2。
[0030]其中，中空腔體2的橫截面形狀可以為多種，例如:圓形、橢圓形或者其它不規(guī)矩形狀，較佳地為圓形或者多邊形。而該多邊形可以三角形、正方形、長(zhǎng)方形五邊形、六邊形、八變形、五角星形、六角星形或者八角星形等等。
[0031]中空腔體2的橫截面的面積占打印線1的總橫截面積(即包括中空腔體2的橫截面的面積以及打印線1的橫截面的面積)的百分率為5% ~10%Λ0% -15%Α5% -20%,20 % -25 %、25 % -30 %、30 % -35 %、35 % -40 %、40 % -45 %、45 % -50 %、50 % -55%,55% -60%,60% -65%,65% -70%,70% -75%,75% -80%,80% -85%,85% -90 % 和90% -95%。
[0032]優(yōu)選地，中空腔體2的橫截面的面積占打印線1的總橫截面積的百分率為15 % -20 %、20 % -25 %、25 % -30 %、30 % -35 %、35 % -40 %、40 % -45 %、45 % -50%,50% -55%,55% -60%,60% -65%,65% -70%和 70% -75%。
[0033]特別優(yōu)選地，中空腔體2的橫截面的面積占打印線1的總橫截面積的百分率為40% -45%,45% -50%和 50% -55%。
[0034]本實(shí)施例提供的3D打印材料，在打印線1內(nèi)設(shè)置有兩端開(kāi)口的中空腔體2，從而使得打印線1呈管狀。這樣，在3D打印機(jī)打印的過(guò)程中，由于打印線1內(nèi)部中空，很容易將打印線1熔融，從而可以縮短加熱流道且降低打印頭溫度，盡可能降低打印線1被氧化的可能性。
[0035]另外，由于打印線1內(nèi)部中空，當(dāng)打印線1經(jīng)過(guò)打印頭被打印到打印平臺(tái)后，打印線1該端呈密封狀態(tài)，即中空腔體2的一端被密封，這樣，在打印線1的另一端通入氣體，使氣體充滿中空腔體2，即可通過(guò)氣體的推力，使得層間結(jié)合的更加緊密，減少了層間缺陷，提尚了打印制品強(qiáng)度。
[0036]如圖2-6所示，在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步地，打印線1的橫截面呈凸多邊形或者凹多邊形。
[0037]其中，凸多邊形或者凹多邊形均為正多邊形；正多邊形的邊數(shù)為3-32。
[0038]凸多邊形的種類可以為多種，例如:三角形、正方形、長(zhǎng)方形五邊形、六邊形或者八邊形等等。
[0039]凹多邊形的種類可以為多種，例如:五角星形、六角星形、八角星形、凹三十二邊形或者凹六十四邊形等等。
[0040]正多邊形的邊數(shù)可以任意多個(gè)，較佳地為多邊形的邊數(shù)為3-32，例如:多邊