一种3D打印用团状粉料及其制备方法和打印方法与流程

本发明涉及3d打印技术领域，具体涉及一种3d打印用团状粉料及其制备方法和打印方法。

背景技术：

3d打印(3dprinting)技术又称三维打印技术，是一种以数字模型文件为基础，运用粉末状或塑料等可粘合材料，通过逐层打印的方式来构造物体的技术。它无需机械加工或任何模具，就能直接从计算机图形数据中生成任何形状的零件，从而极大地缩短产品的研制周期，提高生产率和降低生产成本。诸如灯罩、身体器官、珠宝、根据球员脚型定制的足球靴、赛车零件、固态电池以及为个人定制的手机、小提琴等产品，都可以用该技术制造出来。

3d打印技术实际上是一系列快速原型成型技术的统称，其基本原理都是叠层制造，由快速原型机在x-y平面内通过扫描形式形成工件的截面形状，而在z坐标间断地作层面厚度的位移，最终形成三维制件。目前，市场上的快速成型技术分为3dp技术、sla(全称service-levelagreement)立体光固化技术、sls(全称selectivelasersintering)选择性激光烧结技术、dmls(全称directmetallaser-sintering)直接金属激光烧结技术及fdm(全称fuseddepositionmodeling)熔融层积成型技术等。

金属零件3d打印技术作为整个3d打印体系中最前沿和最有潜力的技术，是先进制造技术的重要发展方向。按照金属粉末的添置方式将金属3d打印技术分为3类：1)使用激光照射预先铺展好的金属粉末，这种方法目前被设备厂家及各科研院所广泛采用，包括使用激光照射喷嘴输送的粉末流，激光与输送粉末同时工作的激光工程化净成型，该方法目前在国内使用比较多；2)激光选区熔化技术；3)采用电子束熔化预先铺展好的金属粉末的电子束熔化技术，此方法与第1类原理相似，只是采用热源不同。

3d打印技术最早应用在塑料材料上。fdm熔融层积成型技术是目前主要方式，它是将热熔性材料加热融化，同时三维喷头在计算机的控制下，根据截面轮廓信息，将材料选择性地涂敷在工作台上，快速冷却后形成一层截面。一层成型完成后，机器工作台下降一个高度(即分层厚度)继续成型，直至形成整个实体造型。其成型材料种类多，成型件精度较高、价格便宜，主要适用于成型小塑料件。然而，这种方式产生的塑料产品强度低并不能满足客户的要求。为了增加产品的强度，改善产品的性能，dmls技术采用合金粉体材料为原料，利用金属经聚焦后之能量激光将原料熔融后进行3d打印迭层。其具有高精度、高强度、速度快、成品表面光滑等特点，一般应用于航空航天以及工业用配件制造行业，可用于高阶模具设计等。但激光烧结设备复杂，制备过程能耗高，综合考虑产品分辨率、设备费用、产品外观要求及量产能力等因素，目前仍无法大量普及应用且不适合高熔点的非金属材料使用。所以，目前非金属材料的3d打印方式一般是使用sla(全称service-levelagreement)立体光固化技术来满足目前工业的需求，此工艺需要经过成型、脱脂、烧结等制程。而且使用浆料状态故其产品的烧结收缩率偏大，热变形也大。

cn106270510a公开了一种利用塑料3d打印机打印制造金属/合金零件的方法，该方法包括烧结原材料前处理、原材料包覆、粉末还原、3d打印、脱脂、烧结等步骤，其主要黏结剂是聚甲醛(pom)，除了高达8～12wt％含量的黏结剂，同时需经过特殊的脱脂制程才能完成产品，且其破碎后粉体形状不规则不利于前其铺粉动作。cn109026916a公开了一种3d打印方法，包括：混合粉末状待加工材料及粉末状尼龙材料；采用选择性激光烧结技术熔化所述尼龙材料以粘结所述待加工材料形成生坯；加热所述生坯进行热脱脂以使所述尼龙材料挥发；加热所述生坯至所述待加工材料的烧结温度以对所述生坯进行烧结；将所述生坯的环境温度降至室温以得到致密零件。上述两种方法虽然都将粉末注塑成型和3d打印技术相结合，但是其喂料模式均为粉状或不规则状，主要存在以下缺点：颗粒成不规则状，故流动性不好，粘结剂的添加量过多(高达8～12wt％)。使用激光束来熔融粘结剂并与下层结为一体时，因粉体状或颗粒状喂料的形态不规则，因此无法进行有效的均匀涂布，易造成产品表面厚度不均及堆积密度过低，烧结收缩变异大；同时因粘结剂过多需要特殊的脱脂工艺及设备支持。

现有的技术中，利用高功率的激光设备来作为3d打印技术制造金属零部件的方法，因为高达2000w～10000w功率其设备费用昂贵、操作安全性、设备维修费用高及金属原粉单价昂贵，故其推广力度受限。因此，提供一种pm(粉末冶金)超细微粉的高密度、高机械性能的烧结特性及价格低廉的粉体很有必要。故本发明整合目前dmls、fdm及传统粉末冶金烧结优点的新制程，取用dmls的高解析功能与快速打印及fdm型的高分子加黏结剂模式的优点，还有传统粉末冶金烧结的产品的高均质性，而形成一种新的工艺组合。

技术实现要素：

针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种3d打印用团状粉料及其制备方法和打印方法，制得的3d打印用团状粉料，固含量高，烧结密度高，粒径小，打印快速、价格低廉、安全性高，可广泛应用于3d打印。

本发明的目的之一在于提供一种3d打印用团状粉料，为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种3d打印用团状粉料，所述3d打印用团状粉料为团状颗粒，按重量百分比计，所述团状颗粒包含以下组分：

粉体90～98％

粘结剂2～10％；

其中，所述粉体的粒径分布d90为0.3～35μm；所述团状颗粒的粒径分布d90为50～200μm。

本发明提供的3d打印用团状粉料中粉料随着固含量的提升及使用更小粒径的粉体有利于促进产品烧结密度提升机械性能；粘结剂的用量比注塑成形(mim)用的喂料含量低少，故不需要作特殊脱脂制程，制得的3d打印用团状粉料，经烧结后密度可达90％以上，密度高(相对密度可达97％以上)，其中团状团状粉体的粒径d90为50～200μm，团状颗粒的粒径分布d90为50～200μm，可以增加粉团在工作台上铺粉的流动性及稳定性，使用原料价格低廉，可广泛应用于3d打印。

本发明中，按重量百分比计，所述团状颗粒包含以下组分：

粉体90～98％，例如粉体的重量百分比为90％、91％、92％、93％、94％、95％、96％、97％或98％等。

粘结剂2～10％，例如粘结剂的重量百分比为2％、3％、4％、5％、6％、7％、8％、9％或10％等。

其中，所述粉体的d90为0.3～35μm，例如粉体的d90为0.3μm、0.4μm、0.5μm、0.6μm、0.7μm、0.8μm、0.9μm、1μm、1.1μm、1.2μm、1.3μm、1.4μm、1.5μm、1.6μm、1.7μm、1.8μm、1.9μm、2μm、3μm、4μm、5μm、6μm、7μm、8μm、9μm、10μm、11μm、12μm、13μm、14μm、15μm、16μm、17μm、18μm、19μm、20μm、21μm、22μm、23μm、24μm、25μm、26μm、27μm、28μm、29μm、30μm、31μm、32μm、33μm、34μm或35μm等。如果粉体的粒径太大，d90大于35μm，烧结时需要的温度较高，才能烧结致密，故所需能耗大，粉体粒径小有利烧结致密、降低烧结温度。

本发明中，所述3d打印用团状粉料的d90为50～200μm，例如3d打印用团状粉料的d90为50μm、60μm、70μm、80μm、90μm、100μm、110μm、120μm、130μm、140μm、150μm、160μm、170μm、180μm、190μm或200μm等。

本发明中，按重量百分比计，所述3d打印用团状粉料由以下组分制备而成：

本发明的3d打印用团状粉料是一种团状颗粒，粉体在溶剂、粘结剂、分散剂的作用下经造粒制程后团聚为粉团，在温度作用下溶剂挥发后，粘结剂在粉团的表面形成一层高分子薄膜，同时形成一团状颗粒。

具体地，按重量百分比计，所述团状颗粒包含以下组分：

粉体18～30％，例如粉体的重量百分比为18％、19％、20％、21％、22％、23％、24％、25％、26％、27％、28％、29％或30％等。

粘结剂0.6～10％，例如粘结剂的重量百分比为0.6％、0.7％、0.8％、0.9％、1％、1.1％、1.2％、1.3％、1.4％、1.5％、1.6％、1.7％、1.8％、1.9％、2％、2.5％、3％、3.5％、4％、4.5％、5％、5.5％、6％、6.5％、7％、7.5％、8％、8.5％、9％、9.5％或10％等。

溶剂60～80％，例如溶剂的重量百分比为60％、61％、62％、63％、64％、65％、66％、67％、68％、69％、70％、71％、72％、73％、74％、75％、76％、77％、78％、79％或80％等。

分散剂0.01～0.05％，例如分散剂的重量百分比为0.01％、0.02％、0.03％、0.04％或0.05％等。

本发明中，所述粉体为金属粉体或陶瓷粉体。溶剂包含水性溶剂和有机溶剂；粘结剂包含石蜡系及热固塑系两大类，使用粘结剂、分散剂与溶剂互相匹配使用，避免误用抵消效果，例如粉体为金属粉时，溶剂采用有机溶剂，粘结剂和分散剂均采用本领域适合金属粉体用的材料；粉体为陶瓷粉体时，溶剂可以选择水性溶剂和/或有机溶剂，粘结剂和分散剂均采用本领域适合陶瓷粉体用的材料。优选地，所述金属粉体的d90为1～35μm，例如所述金属粉体的d90为1μm、2μm、3μm、4μm、5μm、6μm、7μm、8μm、9μm、10μm、11μm、12μm、13μm、14μm、15μm、16μm、17μm、18μm、19μm、20μm、21μm、22μm、23μm、24μm、25μm、26μm、27μm、28μm、29μm、30μm、31μm、32μm、33μm、34μm或35μm等。优选地，所述陶瓷粉体的d90为0.3～2μm，例如所述陶瓷粉体的d90为0.3μm、0.4μm、0.5μm、0.6μm、0.7μm、0.8μm、0.9μm、1μm、1.1μm、1.2μm、1.3μm、1.4μm、1.5μm、1.6μm、1.7μm、1.8μm、1.9μm或2μm等。

其中，所述金属粉体为不锈钢材料、铁基材料、磁性材料、有色金属材料、高比重金属材料中的任意一种或至少两种的混合物；所述混合物典型但非限制性的组合为不锈钢材料、铁基材料的混合物，不锈钢材料、有色金属材料的混合物，铁基材料、磁性材料的混合物，磁性材料、有色金属材料的混合物，不锈钢材料、铁基材料、磁性材料的混合物，磁性材料、有色金属材料、高比重金属材料的混合物，铁基材料、磁性材料、有色金属材料、高比重金属材料的混合物，不锈钢材料、铁基材料、磁性材料、有色金属材料、高比重金属材料的混合物。

优选地，所述有色金属材料为铜合金、铝合金和钛合金中的任意一种或至少两种的混合物；所述混合物典型但非限制性的组合为铜合金、铝合金的混合物，铜合金、钛合金的混合物，铝合金和钛合金的混合物，铜合金、铝合金和钛合金的混合物。

优选地，所述高比重金属材料为钨合金。

所述陶瓷粉体为氧化物陶瓷材料、碳化物陶瓷材料、氮化物陶瓷材料和石墨材料中的任意一种或至少两种的混合物；所述混合物典型但非限制性的组合为氧化物陶瓷材料、碳化物陶瓷材料的混合物，氧化物陶瓷材料、氮化物陶瓷材料的混合物，氧化物陶瓷材料、石墨材料的混合物，碳化物陶瓷材料、氮化物陶瓷材料的混合物，碳化物陶瓷材料、石墨材料的混合物，氮化物陶瓷材料和石墨材料的混合物，氧化物陶瓷材料、碳化物陶瓷材料、氮化物陶瓷材料的混合物，氧化物陶瓷材料、碳化物陶瓷材料和石墨材料的混合物，氧化物陶瓷材料、氮化物陶瓷材料和石墨材料的混合物，碳化物陶瓷材料、氮化物陶瓷材料和石墨材料的混合物，氧化物陶瓷材料、碳化物陶瓷材料、氮化物陶瓷材料和石墨材料的混合物。

优选地，所述氧化物陶瓷材料为氧化铝陶瓷、氧化锆陶瓷和压电陶瓷中的任意一种或至少两种的混合物；所述混合物典型但非限制性的组合为氧化铝陶瓷、氧化锆陶瓷的混合物，氧化铝陶瓷、压电陶瓷的混合物，氧化锆陶瓷和压电陶瓷的混合物，氧化铝陶瓷、氧化锆陶瓷和压电陶瓷的混合物。

优选地，所述压电陶瓷为钛锆酸铅(pzt)陶瓷系列和/或钛酸锶铋(sbt)陶瓷系列。

优选地，所述碳化物陶瓷材料为碳化硅陶瓷、碳化钨陶瓷、碳化钒陶瓷、碳化钛陶瓷、碳化钽陶瓷和碳化硼陶瓷中的任意一种或至少两种的混合物；

优选地，所述氮化物陶瓷材料为氮化铝陶瓷、氮化硅陶瓷、氮化硼陶瓷、氮化钛陶瓷和氮化铬陶瓷中的任意一种或至少两种的混合物。

所述粘结剂为石蜡系粘结剂和/或热固塑系粘结剂；本发明的粘结剂的含量远低于现有技术cn106270510a中的用量13.5～17wt％，因高分子粘结剂的含量低，同时不是选用聚甲醛(pom)材料，故不需要作催化脱脂等特殊脱脂制程，可以依照传统粉冶金烧结方式直接进行脱脂烧结处理。

优选地，所述石蜡系粘结剂为低温石蜡系粘结剂和/或高温石蜡系粘结剂；优选地，所述高温石蜡系粘结剂为聚乙烯蜡(pe-wax)、聚丙烯蜡(pp-wax)和醋酸乙烯与乙烯共聚蜡(eva-wax)中的任意一种或至少两种的混合物。

优选地，所述热固塑系粘结剂为酚醛树脂、脲醛树脂、三聚氰胺树脂、不饱和聚酯树脂、环氧树脂、有机硅树脂和聚氨酯中的任意一种或至少两种的混合物。所述混合物典型但非限制性的组合为酚醛树脂、脲醛树脂的混合物，酚醛树脂、三聚氰胺树脂的混合物，脲醛树脂、三聚氰胺树脂的混合物，环氧树脂、有机硅树脂的混合物，酚醛树脂、脲醛树脂、三聚氰胺树脂的混合物，环氧树脂、有机硅树脂和聚氨酯的混合物，三聚氰胺树脂、不饱和聚酯树脂、环氧树脂、有机硅树脂的混合物，三聚氰胺树脂、不饱和聚酯树脂、环氧树脂、有机硅树脂和聚氨酯的混合物，酚醛树脂、脲醛树脂、三聚氰胺树脂、不饱和聚酯树脂、环氧树脂和聚氨酯的混合物，酚醛树脂、脲醛树脂、三聚氰胺树脂、不饱和聚酯树脂、环氧树脂、有机硅树脂和聚氨酯的混合物，所述混合物不限于上述组合，还可以为上述原料的其他组合，只列出一部分，由于篇幅原因，在此不一一列出。

本发明的目的之二在于提供一种目的之一所述的3d打印用团状粉料的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：按配比将粉体和粘结剂混合，经造粒后，得到所述3d打印用团状粉料。

作为本发明的优选方案，按重量百分比计，将18～30％的粉体、0.6～10％的粘结剂、60～80％的溶剂和0.01～0.05％的分散剂混合均匀，形成悬浮状浆料，经由喷雾造粒制程或滚动造粒制程或流床造粒制程，得到所述团状颗粒3d打印用团状粉料。

本发明所述的喷雾造粒是指将粉浆或溶液喷入造粒塔，在喷雾热风的作用下，粉浆或溶液干燥、团聚，从而得到球状团粒的造粒方法。

所述喷雾造粒的具体过程为：按重量百分比计，将18～30％的粉体、0.6～10％的粘结剂、60～80％的溶剂和0.01～0.05％的分散剂搅拌混合均匀得到悬浮浆料，将所述悬浮浆料与喷雾干燥设备入料口端接合或倒入喷料槽，所述悬浮浆料不断经由上方喷雾头喷出，受重力作用向下沉积过程经与下方进热风口接触进行热交换，使得所述混合物料干燥成圆球形，所述溶剂挥发，所述粘结剂在粉团表面形成具有一层高分子薄膜的团状颗粒，得到所述团状颗粒3d打印用团状粉料。

本发明的制备方法，可以通过控制喷雾造粒时溶剂的含量及喷雾压力与喷雾速度来控制粉团尺寸及真圆度，有利于3d打印速度及烧结特性。

优选地，喷雾方式为离心式喷雾，所述离心式喷雾的压力为0.6～5mpa，例如压力为0.6mpa、0.7mpa、0.8mpa、0.9mpa、1mpa、1.5mpa、2mpa、2.5mpa、3mpa、3.5mpa、4mpa、4.5mpa、5mpa；所述离心式喷雾的进风口温度为300～350℃，例如进风口温度为300℃、310℃、320℃、330℃、340℃、350℃；蒸发量为30～90kg/h，例如蒸发量为30kg/h、40kg/h、50kg/h、60kg/h、70kg/h、80kg/h、90kg/h。

优选地，所述干燥的温度为100～170℃，例如干燥的温度为100℃、110℃、120℃、130℃、140℃、150℃、160℃、170℃。

本发明的目的之三在于提供一种采用目的之一所述的3d打印用团状粉料的打印方法，所述打印方法包括如下步骤：

1)以3d打印用团状粉料为原料，采用3d打印机打印出预设形状的生坯；

2)将步骤1)得到的生坯进行烧结，得到成型件。

本发明提供的3d打印方法将粉末注射成型技术与3d打印技术相结合，得到一种高流动性的圆球形颗粒且具有高固含量粉末的3d打印用团状粉料，将其应用于3d打印时，其打印设备使用低功率的激光设备或电子束设备，不需要昂贵投资昂贵的打印机设备。

步骤1)中，所述3d打印机采用激光束或电子束加热熔融铺粉的模式进行打印。

优选地，步骤1)中，所述激光束或电子束的功率为15w～200w，例如激光雕刻机，远低于dmls技术中使用激光机2000w～10000w的高功率。主要差异本发明熔融高分子的功率远低于dmls熔融金属的功率。

优选地，步骤2)中，所述烧结的温度为1200～1900℃，所述烧结的时间为2～3h；例如所述的烧结温度可以为1200℃、1250℃、1300℃、1350℃、1400℃、1450℃或1500℃、1600℃、1700℃、1800℃或1900℃，烧结时间可以为2h、2.1h、2.2h、2.3h、2.4h、2.5h、2.6h、2.7h、2.8h、2.9h或3h等。烧结时，陶瓷粉体可在大气炉中烧结，金属粉体可在真空或气氛炉中烧结。

优选地，步骤2)中，所述烧结后还包括后加工的步骤；本领域技术人员可根据实际情况对烧结件进行后加工，后加工的方式可自主选择，例如后加工为喷砂、抛光、拉丝、水电镀、溅镀或蒸镀等。

作为本发明的优选方案，所述打印方法包括如下步骤：

1)以3d打印用团状粉料为原料，采用3d打印机铺粉后，由激光束或电子束加热熔融粉料完成一层打印，在已打印的打印层铺下一层粉料，进行下一层打印，如此循环打印出预设形状的生坯；

2)将步骤1)得到的生坯在1200～1900℃的温度下烧结2～3h，将烧结件进行后加工，得到成型件。

本发明的打印方法，以本发明的3d打印用团状粉料为原料，主要结合dmls激光束的高分辨率和fdm模式用料的优势，可通过低功率的激光设备及电子束设备进行加热熔融处理，不需要复杂且昂贵的激光加热设备，采用低的烧结温度，减少了能耗，降低了生产成本，利于3d打印市场的发与推广。

本发明所述的数值范围不仅包括上述例举的点值，还包括没有例举出的上述数值范围之间的任意的点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

(1)本发明的3d打印用团状粉料，粉料的固含量显着提升，经喷雾造粒烘干后固含量可达90wt％以上，且其使用粒径更小、d90为0.3～35μm的粉体为原料，有利于促进产品烧结密度提升机械性能，制得的3d打印用团状粉料团状颗粒粒径分布d90为50～200μm，密度高，相对密度可达95％以上，烧结密度高，粘结剂用量小，简化了制备流程。

(2)本发明的3d打印用团状粉料的制备方法，显着提升了3d打印用团状粉料中粉体材料的固含量，经喷雾造粒烘干后能够使得粉体含量达到90wt％以上，方法简单，易行；可以通过控制喷雾造粒时溶剂的含量及喷雾压力与喷雾速度来控制粉团尺寸及真圆度，有利于改善3d打印的速度及烧结特性。

(3)本发明的3d打印方法，以本发明的3d打印用团状粉料为原料，将传统粉末喷雾造粒技术和3d打印技术相结合，可以比fdm型更快速打印制作复杂且解析度高的产品，缩短了开发流程，实现了量产普及化。

(4)本发明的3d打印方法，通过低功率的激光设备或电子束设备进行加热熔融高分子粘结剂，不需要复杂且昂贵的激光加热设备，减少了能耗，降低了生产成本，可广泛用于3d打印。

附图说明

图1为本发明的3d打印方法的工艺流程图；

图2为本发明的3d打印用团状粉料的团状颗粒的结构示意图；

图3为本发明的3d打印用团状粉料的团状颗粒的示意图。

附图标记如下：

100-粉体；200-团状颗粒；300-高分子薄膜。

具体实施方式

下面结合附图1、2、3，并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

为便于理解本发明，本发明列举实施例如下。本领域技术人员应该明了，所述实施例仅仅是帮助理解本发明，不应视为对本发明的具体限制。

本发明的一种3d打印方法，如图1所示，包括如下步骤：

(1)浆料制备：首先，按重量百分比计，将18～30％的粉体、0.6～10％的粘结剂、60～80％的溶剂和0.01～0.05％的分散剂于搅拌罐中搅拌均匀后，形成一悬浮浆料状态；

(2)喷雾造粒：将步骤(1)中浆料与喷雾干燥设备入料口端接合或倒入喷料槽，设定干燥温度100℃～170℃、进风口温度300～350℃、蒸发量30～70kg/h、喷雾压力0.6～5mpa及旋转速度60～19000rpm，此时上述浆料不断经由上方喷雾头喷出，在受重力作用向下沉积的过程中经与由下方进热风口的热风接触并进行热交换，溶剂受热蒸发后向上回至溶剂回收区冷凝为液体，而粘结剂与粉团形成一具有圆球形的粉团并向下到达底端集粉区；即使得雾化之浆料干燥成圆球形，此粉团具有超细粉体的烧结特性及成形时的高流动性，如图3所示；

(3)3d打印成形：将此高流动性、高致密性粉团依照dmls操作方式作打印产品动作：先在工作台面上铺陈一薄层粉，聚焦后的激光束依照产品结构描绘出形状后，再往上铺陈第二层粉，再将聚焦后的激光束依照产品结构描绘出形状后，一直重复上述铺粉－激光熔融黏结动作直到完成产品，最后得到一生胚产品(greenparts)；

(4)高温烧结：将步骤(3)的生胚直接置于高温烧结炉中，依序设定温度及升温速率以烧结成高密度产品；烧结温度介于1200℃～1900℃持温2～3小时；可得到相对密度97％以上产品；

(5)后加工处理：将步骤(4)高温烧结后的产品依照要求对表面进行后加工处理，例如：喷砂、抛光、拉丝、水电镀、溅镀或蒸镀(pvd)。

本发明制得的3d打印用团状粉料的形态如图2、图3所示。100为粉体，200为团状颗粒，其粉体表面附有一层高分子薄膜300。粉体在溶剂、粘结剂、分散剂的作用下所形成的液态浆料，经喷雾造粒烘干，溶剂挥发后，团聚为粉团状，而粘结剂在粉体的表面形成一层高分子薄膜。

实施例1

本实施例的一种3d打印用团状粉料，其为喷雾造粒后为圆球形状，316金属粉末粒径分布d90在22～25μm，经喷雾造粒制程后形成粉团的粒径分布其粒径分布d9080～120μm。以醇溶剂在此主要扮演角色是载体作用，负责将金属粉体与粘结剂结合为一体。

按重量百分比计，各组分含量如下：

经喷雾烘干燥粒形成d90为80～120μm粉团状，其粉体占95％，黏结剂占5％。

经过3d打印成形生胚以传统316l烧结曲线1360℃持温3小时后，可得到烧结密度7.85g/cm³(相对密度99％)的产品。

实施例2

本实施例的一种3d打印用团状粉料，其为喷雾造粒后为圆球形状，316金属粉末粒径分布d90在22～25μm，经喷雾造粒制程后形成粉团的粒径分布其粒径分布d9080～120μm。醇溶剂在此主要扮演角色是载体作用，负责将金属粉体与粘结剂结合为一体。

按重量百分比计，各组分含量如下：

经喷雾烘干燥粒形成d9080～120μm粉团状，其粉体占90％，黏结剂占10％。

经过3d打印成形生胚以传统316l烧结曲线1360℃持温3小时后，可得到烧结密度7.85g/cm³(相对密度99％)产品。

实施例3

本实施例的一种3d打印用团状粉料，其为喷雾造粒后为圆球形状，钇安定氧化锆(3y-zro2)粉末粒径分布d90在0.3～0.5μm，经喷雾造粒制程后形成粉团的粒径分布其粒径分布d9080～120μm。超纯水溶剂在此主要扮演角色是载体作用，负责将钇安定氧化锆(3y-zro2)粉体与粘结剂结合为一体。

按重量百分比计，各组分含量如下：

经喷雾烘干燥粒形成d9080～120μm粉团状，其粉体占92.5％，黏结剂占7.5％。

经过3d打印成形生胚以传统钇安定氧化锆(3y-zro2)烧结曲线1450℃持温3小时后，可得到烧结密度6.01g/cm³(相对密度99％)产品。

实施例4

本实施例的一种3d打印用团状粉料，其为喷雾造粒后为圆球形状，钇安定氧化锆(3y-zro2)粉末粒径分布d90在0.3～0.5μm，经喷雾造粒制程后形成粉团的粒径分布其粒径分布d9080～120μm。超纯水溶剂在此主要扮演角色是载体作用，负责将钇安定氧化锆(3y-zro2)粉体与粘结剂结合为一体。

按重量百分比计，各组分含量如下：

经喷雾烘干燥粒形成d9080～120μm粉团状，其粉体占90％，黏结剂占10％。

经过3d打印成形生胚以传统钇安定氧化锆(3y-zro2)烧结曲线1450℃持温3小时后，可得到烧结密度6.01g/cm³(相对密度99％)产品。

实施例5

本实施例的一种3d打印用团状粉料，其为喷雾造粒后为圆球形状，陶瓷碳化硅粉末粒径分布d90在0.5～1μm，经喷雾造粒制程后形成粉团的粒径分布其粒径分布d9080～120μm。超纯水溶剂在此主要扮演角色是载体作用，负责将陶瓷粉体与粘结剂结合为一体。

按重量百分比计，各组分含量如下：

经喷雾烘干燥粒形成d9080～120μm粉团状，其粉体占89％，黏结剂占11％。

经过3d打印成形生胚以传统陶瓷烧结工艺，烧结曲线1900℃持温2小时后，可得到烧结密度3.05g/cm³(相对密度95％)产品。

对比例1

本对比例与实施例1的区别之处在于，粉体的d90为80μm，其他的均与实施例1的相同。

为了得到的团状颗粒可用于3d打印，烧结温度需要1390℃以上。

对比例2

本对比例与实施例1的区别之处在于，粘结剂的重量百分比为25％，粘结剂增加的百分比相应地从316l金属粉体、醇溶剂和分散剂的百分比中平均地扣除，以保证总百分比之和不变，其他的均与实施例1的相同。

为了得到的团状颗粒可用于3d打印，粘结剂的含量太高，除了需要增加脱脂的制程时间外，烧结过程中因收缩大其烧结变异也随着增加，工序变得繁琐复杂。

对比例3

本对比例与实施例1的主要区别在于，是将pe-wax粘结剂替换为聚甲醛工程塑胶为主体的粘结剂，其他的均与实施例1的相同。

为了得到应用在3d打印的打印用料，聚甲醛工程塑胶为主体的粘结剂的重量百分比需要增加到12％，因此，对比例需使用专用的催化脱脂设备及制程，工序变得繁琐，增加了操作安全与生产成本。

本发明通过上述实施例来说明本发明的详细工艺设备和工艺流程，但本发明并不局限于上述详细工艺设备和工艺流程，即不意味着本发明必须依赖上述详细工艺设备和工艺流程才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明产品各原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。