3D打印支撑去除方法与流程

本申请涉及3d打印领域，具体而言，涉及一种3d打印支撑去除方法。

背景技术：

在金属3d打印领域，fdm(熔融堆积)打印技术广泛应用。该技术将金属粉末混合高分子粘结剂经过挤出成型形成的打印线材通过打印喷头加热至熔融状态后逐层堆积形成模型，然后通过使用酸催化的裂解反应去除大部分的高分子材料得到脱脂坯，最后对脱脂坯进行高温烧结得到金属部件。

在金属3d打印过程中，由于成型方式为逐层堆积，在零件出现悬空、中空结构时打印过程需要添加支撑以使打印能够顺利完成。相关技术选择氧化铝陶瓷作为与工件一同打印的支撑材料，该支撑材料与工件一同脱脂烧结，在烧结完成后通过机械敲击等物理方法去除。

相关技术目前认为存在的最大缺陷在于支撑的去除方式，在使用物理方法去除支撑时，对复杂工件以及薄壁工件的支撑去除很难进行处理，去除支撑时极易对工件本身造成伤害，同时使用物理方法去除支撑效率低下，需要逐个工件进行操作，很费时费力。

针对相关技术中在对3d打印产品的支撑去除效率低下，极易对工件本身造成伤害的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

技术实现要素：

本申请的主要目的在于提供一种3d打印支撑去除方法，以解决相关技术中相关技术中在对3d打印产品的支撑去除效率低下，极易对工件本身造成伤害的问题。

为了实现上述目的，本申请提供了一种3d打印支撑去除方法，该3d打印支撑去除方法，包括如下步骤：(1)采用双喷头打印系统，主喷头供给主体材料，副喷头供给隔离层材料，所述隔离层材料采用酸溶性氧化物、酸溶性无机盐、水溶性材料、溶于有机溶剂的材料中的至少一种与含有聚甲醛的有机高分子溶剂共同混炼制成；(2)控制主喷头打印支撑结构；(3)支撑结构打印完后控制副喷头在支撑结构上打印隔离层；(4)控制主喷头打印主体构件；(5)主体构件打印完成之后，将主体构件和支撑结构取下进行脱脂处理和烧结处理；(6)对步骤(5)中得到产品进行隔离层降解处理，并使隔离层溶解，主体构件与支撑结构分离。

进一步的，酸溶性氧化物采用氧化钙、氧化镁、氧化锂、氧化锌中的至少一种。

进一步的，酸溶性无机盐采用碳酸钡、碳酸钙中的至少一种。

进一步的，步骤(6)中的降解方式为将主体构件和支撑结构浸泡于特定溶液中，以使隔离层降解。

进一步的，步骤(5)中脱脂处理在催化脱脂炉内进行。

进一步的，步骤(5)中烧结处理在烧结炉内进行。

进一步的，隔离层的厚度可调，所述隔离层厚度为线材直径的整数倍。

在本申请实施例中，采用在支撑结构上打印隔离层的方式，通过采用双喷头打印系统，主喷头打印支撑结构和主体构件，支撑结构打印完后，副喷头在支撑结构上打印隔离层，隔离层由酸溶性氧化物、酸溶性无机盐、水溶性材料、溶于有机溶剂的材料中的至少一种与含有聚甲醛的有机高分子溶剂共同混炼制成，主体构件打印完后，将主体构件和支撑结构共同进行降解处理，使隔离层降解，从而使支撑结构与主体构件分离，达到了保持主体构件完整性的同时快速去除支撑结构的目的，从而解决了相关技术中相关技术中在对3d打印产品的支撑去除效率低下，极易对工件本身造成伤害的问题。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本申请的进一步理解，使得本申请的其它特征、目的和优点变得更明显。本申请的示意性实施例附图及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1是根据本申请实施例的流程示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例。

在本申请中，术语“上”、“下”、“内”、等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系。这些术语主要是为了更好地描述本申请及其实施例，并非用于限定所指示的装置、元件或组成部分必须具有特定方位，或以特定方位进行构造和操作。

并且，上述部分术语除了可以用于表示方位或位置关系以外，还可能用于表示其他含义，例如术语“上”在某些情况下也可能用于表示某种依附关系或连接关系。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解这些术语在本申请中的具体含义。

此外，术语“设置”、“设有”、“连接”、“固定”等应做广义理解。例如，“连接”可以是固定连接，可拆卸连接，或整体式构造；可以是机械连接，或电连接；可以是直接相连，或者是通过中间媒介间接相连，又或者是两个装置、元件或组成部分之间内部的连通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

另外，术语“多个”的含义应为两个以及两个以上。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。

如图1所示，本申请实施例提供了一种3d打印支撑去除方法，包括如下步骤：(1)采用双喷头打印系统，主喷头供给主体材料，副喷头供给隔离层材料，所述隔离层材料采用酸溶性氧化物、酸溶性无机盐、水溶性材料、溶于有机溶剂的材料中的至少一种与含有聚甲醛的有机高分子溶剂共同混炼制成；(2)控制主喷头打印支撑结构；(3)支撑结构打印完后控制副喷头在支撑结构上打印隔离层；(4)控制主喷头打印主体构件；(5)主体构件打印完成之后，将主体构件和支撑结构取下进行脱脂处理和烧结处理；(6)对步骤(5)中得到产品进行隔离层降解处理，并使隔离层溶解，主体构件与支撑结构分离。

本实施例中，采用双喷头打印系统，主喷头使用主体材料打印支撑结构和主体构件，主体材料可采用相关技术中3d打印常用的材料，支撑结构打印完后，副喷头在支撑结构上打印隔离层，隔离层由酸溶性氧化物、酸溶性无机盐、水溶性材料、溶于有机溶剂的材料中的至少一种与含有聚甲醛的有机高分子溶剂共同混炼制成，主体构件打印完后，将主体构件和支撑结构一同取下并进行脱脂处理，脱脂处理可在催化脱脂炉内进行，终点脱脂率应在9％以上，脱脂后的产品进行烧结处理，烧结处理可在烧结炉内进行，经过烧结处理后的产品烧结成型，最后再将成型的产品进行隔离层降解处理，使隔离层溶解，从而使得主体构件与支撑结构自然分离，通过采用该支撑去除方法，达到了保持主体构件完整性的同时快速去除支撑结构的目的，从而解决了相关技术中相关技术中在对3d打印产品的支撑去除效率低下，极易对工件本身造成伤害的问题。

如图1所示，作为一种优选的方式，酸溶性氧化物采用氧化钙、氧化镁、氧化锂、氧化锌中的至少一种，酸溶性无机盐采用碳酸钡、碳酸钙中的至少一种。

如图1所示，作为一种优选的方式，步骤(6)中的降解方式为将主体构件和支撑结构浸泡于特定溶液中，以使隔离层降解，使用酸溶性氧化物弧酸溶性无机盐作为隔离层材料时，在降解处理时选用包括稀盐酸，稀硫酸，稀硝酸等溶液在内的稀浓度强酸溶液浸泡作为在烧结结束后去除支撑结构的方法；使用水溶性材料或溶于有机溶剂的材料作为隔离层材料时，在降解处理时选用水或有机溶剂浸泡作为在烧结结束后去除支撑结构的方法，两者降解处理的方法选用应视隔离层材料而定。

如图1所示，作为一种优选的方式，隔离层的厚度可调，隔离层厚度为线材直径的整数倍，由于隔离层通过副喷头逐层打印，即可视主体构件的结构而调整隔离层的厚度。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。