3d打印耗材abs线材的生产工艺的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及塑料成型技术领域，特别是涉及一种3D打印耗材ABS线材的生产工
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【背景技术】
[0002]3D打印机作为一种快速累积制造技术，由于其无需机械加工或模具，就能直接从计算机图形数据中生成任何形状的物体，从而极大地所缩短了产品的生产周期，提高了生产率，被人们广泛应用于各行各业。
[0003]3D打印机所使用的材料的好坏则直接决定产品的外观和性能。以前的3D打印塑料线材的生产方法利用熔融挤出技术使得原料达到熔融状态，然后通过挤出头挤出塑料线材，经过冷却后由收卷机对塑料线材进行卷装。通过上述生产工艺制成的3D打印塑料线材的圆度精度较差，稳定性差。
【发明内容】
[0004]针对上述现有技术现状，本发明所要解决的技术问题在于，提供一种圆度精度高、稳定性高的3D打印耗材ABS线材的生产工艺。
[0005]为了解决上述技术问题，本发明所提供的一种3D打印耗材ABS线材的生产工艺，包括如下步骤:
[0006]按重量份计，将94?96份的ABS颗粒与4?6份的增韧剂混合均匀后制得ABS混合原料；
[0007]将ABS混合原料加入挤出机的料斗，在挤出机的料斗对ABS混合原料在82?87 °C温度下烘料1.5-2小时；
[0008]烘干后的ABS混合原料进入挤出机料筒中，在螺杆旋转和加热装置的电加热作用下升温熔融，熔料在螺杆的旋转推动下进入挤出模头挤出塑料线材；其中，所述料筒沿进料方向依次分为第一区、第二区、第三区和第四区，对所述第一区、所述第二区、所述第三区和所述第四区分别加热至以下设定温度:172°C、179°C、18rC和185°C，将所述挤出模头加热至以下设定温度:168°C?172°C ;所述螺杆的转速为50?60r/min ；
[0009]将挤出后的塑料线材先经过自然冷却，再在40°C?45°C温水中冷却，然后经过自然冷却，最后在28°C?30°C冷水中冷却；
[0010]通过吹干机对冷却后的塑料线材进行冷却、干燥；
[0011]通过测线装置检测塑料线材截面的圆度、尺寸是否达到规定的范围，如果否，则通过调节螺杆的转速和牵引机的转速以调节塑料线材的尺寸，通过调节所述挤出模头的温度以调节塑料线材的圆度；和
[0012]通过收卷机将从牵引机出来的合格产品收卷成盘。
[0013]在其中一个实施例中，还包括以下步骤:
[0014]通过冷却装置对所述料筒的进料口进行冷却。
[0015]在其中一个实施例中，通过调节螺杆的转速和牵引机的转速以调节塑料线材的尺寸具体为:当尺寸大于规定值时，降低螺杆的转速，增加牵引机的转速；当尺寸小于规定值时，增加螺杆的转速，降低牵引机的转速。
[0016]在其中一个实施例中，调节所述挤出模头的温度以调节塑料线材的圆度具体为:当圆度大于规定值时，降低所述挤出模头的温度。
[0017]与现有技术相比，本发明提供的3D打印耗材ABS线材的生产工艺，通过在原料中增加增韧剂，降低ABS材料脆性和提高抗冲击性能，可以防止打印时起疙瘩、断线，提高打印质量；通过对ABS混合原料进行烘料，去除原料中的水分，防止产生气泡，影响打印质量；料筒分为四个区进行温控，第一区的温度较低，防止温度传递至料斗下料口使下料口的温度过高，堵塞下料口，第二区的温度在第一区的基础上增加7°C，可以提高熔融效果，第三区和第四区的温度缓慢上升，可以使原料充分熔融，提高熔融效果；挤出模头的温度较低，可以取保挤出线材的圆度；冷却时先经过自然冷却，再通过温水冷却，然后经过自然冷却，最后在冷水中冷却，可以使从挤出模头挤出的塑料线材避免经过急降温，从而导致线材变形，影响圆度精度，最终影响打印效果。
[0018]综上，本发明的3D打印耗材ABS线材的生产工艺可以提高线材圆度精度和稳定性，避免产生气泡，有利于提高打印质量。
[0019]本发明附加技术特征所具有的有益效果将在本说明书【具体实施方式】部分进行说明。
【附图说明】
[0020]图1为本发明实施例中的3D打印耗材ABS线材的生产工艺的流程图。
[0021]附图标记说明:1、挤出机；11、料斗；12、料筒；13、挤出模头；2、水槽；21、温水槽；22、冷水槽；23、导线轮；24、温水箱；25、冷水箱；3、吹干机；4、测线装置；5、牵引机；6、收卷机。
【具体实施方式】
[0022]下面参考附图并结合实施例对本发明进行详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，以下各实施例及实施例中的特征可以相互组合。
[0023]图1为本发明实施例中的3D打印耗材ABS线材的生产工艺的流程图，如图1所示，3D打印耗材ABS线材的生产工艺包括以下步骤:
[0024](I)备料。按重量份计，将92?95份的ABS颗粒与4?6份的增韧剂混合均匀后制得ABS混合原料。ABS采用型号为PA-757的ABS材料，此种ABS材料具有高流通性，有利于确保塑料线材的圆度精确度。通过在原料中增加增韧剂，降低ABS材料脆性和提高抗冲击性能，可以防止打印时起疙瘩、断线，提高打印质量。
[0025](2)烘料。将ABS混合原料加入挤出机I的料斗11，在挤出机I的料斗11对ABS混合原料在82?87°C温度下烘料1.5-2小时。通过对ABS混合原料进行烘料，去除原料中的水分，防止产生气泡，影响打印质量。
[0026](3)挤出。烘干后的ABS混合原料进入挤出机I料筒12中，在螺杆旋转和加热装置的电加热作用下升温熔融，熔料在螺杆的旋转推动下进入挤出模头13挤出塑料线材；其中，所述料筒12沿进料方向依次分为第一区、第二区、第三区和第四区，对所述第一区、所述第二区、所述第三区和所述第四区分别加热至以下设定温度:172°C、179°C、18rC和185°C，将所述挤出模头13加热至以下设定温度:168°C?172°C，该温度根据实际情况调节。所述螺杆的转速为50?60r/min，螺杆的转速根据实际情况调节。料筒分为四个区进行温控，第一区的温度较低，防止温度传递至料斗下料口使下料口的温度过高，堵塞下料口，第二区的温度在第一区的基础上增加TC，可以提高熔融效果，第三区和第四区的温度缓慢上升，可以使原料充分熔融，提高熔融效果；挤出模头的温度较低，可以取保挤出线材的圆度。较优地，通过冷却装置对所述料筒的进料口进行冷却，防止料斗11下料口的温度过高，堵塞下料口。
[0027](4)冷却。挤出后的塑料线材先经过自然冷却，以初步降温，再进入水槽2冷却。如图1所示，水槽2由隔板分隔成温水槽21和冷水槽22，通过温水箱24为温水槽21提供冷却水，温水箱24内的水温为40°C?45°C，通过冷水箱25为冷水槽22提供冷却水，冷水箱25中的水温为28°C?30°C，温水槽21和冷水槽22中均设置有导线轮23。温水槽21末端的导线轮23的高度高于水面，这样，温水冷却后，将线材引出水面进行自然冷却。冷却时先经过自然冷却，再通过温水冷却，然后经过自然冷却，最后在冷水中冷却，可以使从挤出模头挤出的塑料线材避免经过急降温，从而导致线材变形，影响圆度精度。
[0028](5)干燥。通过吹干机3对冷却后的塑料线材进行冷却、干燥。
[0029](6)检测及调节。通过测线装置4检测塑料线材截面的圆度、尺寸是否达到规定的范围(1.75mm, 3.0mm,误差±0.03mm)，如果否，则通过调节螺杆的转速和牵引机5的转速以调节塑料线材的尺寸，通过调节所述挤出模头13的温度以调节塑料线材的圆度。通过调节螺杆的转速和牵引机5的转速以调节塑料线材的尺寸具体为:当尺寸大于规定值时，降低螺杆的转速，增加牵引机5的转速；当尺寸小于规定值时，增加螺杆的转速，降低牵引机5的转速。调节所述挤出模头13的温度以调节塑料线材的圆度具体为:当圆度大于规定值时，降低所述挤出模头13的温度。
[0030](7)收卷。将从牵引机5出来的合格产品由收卷机6收卷成盘。
[0031]通过上述生产工艺制得的3D打印耗材ABS线材的圆度可达±0.03mm，圆度精度高，且稳定性好。
[0032]以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。
【主权项】
1.一种3D打印耗材ABS线材的生产工艺，其特征在于，包括如下步骤: 按重量份计，将94?96份的ABS颗粒与4?6份的增韧剂混合均匀后制得ABS混合原料； 将ABS混合原料加入挤出机的料斗，在挤出机的料斗对ABS混合原料在82?87°C温度下烘料1.5-2小时； 烘干后的ABS混合原料进入挤出机料筒中，在螺杆旋转和加热装置的电加热作用下升温熔融，熔料在螺杆的旋转推动下进入挤出模头挤出塑料线材；其中，所述料筒沿进料方向依次分为第一区、第二区、第三区和第四区，对所述第一区、所述第二区、所述第三区和所述第四区分别加热至以下设定温度:172°C、179°C、18rC和185°C，将所述挤出模头加热至以下设定温度:168°C?172°C ;所述螺杆的转速为50?60r/min ； 将挤出后的塑料线材先经过自然冷却，再在40 V?45 V温水中冷却，然后经过自然冷却，最后在28°C?30 °C冷水中冷却； 通过吹干机对冷却后的塑料线材进行冷却、干燥； 通过测线装置检测塑料线材截面的圆度、尺寸是否达到规定的范围，如果否，则通过调节螺杆的转速和牵引机的转速以调节塑料线材的尺寸，通过调节所述挤出模头的温度以调节塑料线材的圆度；和 通过收卷机将从牵引机出来的合格产品收卷成盘。2.根据权利要求1所述的3D打印耗材ABS线材的生产工艺，其特征在于，还包括以下步骤: 通过冷却装置对所述料筒的进料口进行冷却。3.根据权利要求1所述的3D打印耗材ABS线材的生产工艺，其特征在于，通过调节螺杆的转速和牵引机的转速以调节塑料线材的尺寸具体为:当尺寸大于规定值时，降低螺杆的转速，增加牵引机的转速；当尺寸小于规定值时，增加螺杆的转速，降低牵引机的转速。4.根据权利要求1所述的3D打印耗材ABS线材的生产工艺，其特征在于，调节所述挤出模头的温度以调节塑料线材的圆度具体为:当圆度大于规定值时，降低所述挤出模头的温度。
【专利摘要】本发明公开了一种3D打印耗材ABS线材的生产工艺，包括以下步骤：(1)备料，将ABS颗粒与增韧剂混合；(2)烘料，将ABS混合原料加入挤出机的料斗烘料；(3)挤出，在螺杆旋转和加热装置的电加热作用下升温熔融，熔料在螺杆的旋转推动下进入挤出模头挤出塑料线材；(4)冷却，将挤出后的塑料线材依次经过自然冷却、温水中冷却、自然冷却和冷水中冷却；(5)干燥，通过吹干机对冷却后的塑料线材进行冷却；(6)检测及调节，通过测线装置检测塑料线材截面的圆度、尺寸是否达到规定的范围；(7)收卷。本发明的3D打印耗材ABS线材的生产工艺可以提高线材圆度精度和稳定性，避免产生气泡，有利于提高打印质量。
【IPC分类】B29C47/80, B29C47/88, B29C47/38
【公开号】CN105216273
【申请号】CN201510697603
【发明人】杨雨生
【申请人】珠海西通电子有限公司
【公开日】2016年1月6日
【申请日】2015年10月21日