一种高性能的3D打印耗材合金材料的制作方法

文档序号:12550768阅读:310来源:国知局

本发明涉及3D打印耗材,尤其涉及一种高性能的3D打印耗材合金材料。



背景技术:

3D打印即快速成型技术的一种,它是一种以数字模型文件为基础,运用粉末状金属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。3D打印通常是采用数字技术材料打印机来实现的。常在模具制造、工业设计等领域被用于制造模型,后逐渐用于一些产品的直接制造,已经有使用这种技术打印而成的零部件。该技术在珠宝、鞋类、工业设计、建筑、工程和施工、汽车,航空航天、牙科和医疗产业、教育、地理信息系统、土木工程、枪支以及其他领域都有所应用。

然而,现有的3D打印材料不具有低熔点合金颗粒组分,不便于打印高强度的合金材质的产品,该问题亟待解决。



技术实现要素:

本发明的目的在于克服上述现有技术之不足而提供一种高性能的3D打印耗材合金材料。

为实现上述目的,本发明提供一种高性能的3D打印耗材合金材料,按重量比,包括如下组分:

低熔点合金颗粒,5至10份;

碳纤维,7至10份;

碳酸钙,1至2份;

耐火纤维素,1至2份;

氯化镁晶体,0.05至0.1份;

壳聚糖颗粒,1份至2份;

黏土颗粒,1份至2份;

玻璃纤维,2份至3份。

优选的,所述低熔点合金颗粒从外至内包括有镓基合金层、铟基合金层、铋基合金层、青铜合金层、光敏材料层。

优选的,所述碳酸钙的粒径为1微米至10微米。

优选的,所述耐火纤维素的横截面的直径为1毫米至3毫米。

优选的,所述玻璃纤维的粒径为1毫米至5毫米。

优选的,按重量比,包括如下组分:

低熔点合金颗粒,6份;

碳纤维,8份;

碳酸钙,1.2份;

耐火纤维素,1.5份;

氯化镁晶体,0.08份;

壳聚糖颗粒,1.3份;

黏土颗粒,1.4份;

玻璃纤维,2.1份。

优选的,按重量比,包括如下组分:

低熔点合金颗粒,9份;

碳纤维,7份;

碳酸钙,1.2份;

耐火纤维素,1.5份;

氯化镁晶体,0.08份;

壳聚糖颗粒,1.3份;

黏土颗粒,1.4份;

玻璃纤维,2.1份;

还包括有金箔粉,0.01份。

优选的,按重量比,包括如下组分:

低熔点合金颗粒,10份;

碳纤维,8份;

碳酸钙,1.5份;

耐火纤维素,1.1份;

氯化镁晶体,0.05份;

壳聚糖颗粒,1.3份;

黏土颗粒,1.4份;

玻璃纤维,2.1份;

金箔粉,0.01份;

还包括有,氨基酸晶体,1.3份。

本发明还公开一种高性能的3D打印耗材合金材料,包括如下步骤:

S901,在反应釜内,将低熔点合金颗粒加热融化;

S902,按比例投入碳酸钙颗粒,混匀;

S903,按比例加入氯化镁晶体,混匀;

S904,按比例加入耐火纤维素,混匀;

S905,将剩余的物料投入,混匀。

本发明的有益效果是:本发明的耗材,制造成本低,且稳定性强、强度高,便于快速3D打印。本耗材的主体是低熔点合金,便于融化并实施打印。通过将低熔点合金颗粒制备成多层结构,当外层融化后,就逐渐使物料体系变成流动态,从而便于物料输送。此外,通过采用碳纤维,当碳纤维碳化时,在物料体系中形成空洞,用以形成类似泡沫钢的结构,但是,同时又实现了渗碳工艺,将碳元素渗透到合金内部,从而赋予合金更高的强度。而耐火纤维素、玻璃纤维,赋予合金更强的韧性。用本发明的合金材料进行3D打印后,打印出的产品其强度高、韧性佳,便于表面加工处理。

具体实施方式

实施例一:

本发明提供一种高性能的3D打印耗材合金材料,按重量比,包括如下组分:低熔点合金颗粒,5至10份;碳纤维,7至10份;碳酸钙,1至2份;耐火纤维素,1至2份;氯化镁晶体,0.05至0.1份;壳聚糖颗粒,1份至2份;黏土颗粒,1份至2份;玻璃纤维,2份至3份。

实施例二:

本发明提供一种高性能的3D打印耗材合金材料,按重量比,包括如下组分:低熔点合金颗粒,5至10份;碳纤维,7至10份;碳酸钙,1至2份;耐火纤维素,1至2份;氯化镁晶体,0.05至0.1份;壳聚糖颗粒,1份至2份;黏土颗粒,1份至2份;玻璃纤维,2份至3份。其中,所述低熔点合金颗粒从外至内包括有镓基合金层、铟基合金层、铋基合金层、青铜合金层、光敏材料层。在制备低熔点合金颗粒时,一层一层的制备即可。

实施例三:

本发明提供一种高性能的3D打印耗材合金材料,按重量比,包括如下组分:低熔点合金颗粒,5至10份;碳纤维,7至10份;碳酸钙,1至2份;耐火纤维素,1至2份;氯化镁晶体,0.05至0.1份;壳聚糖颗粒,1份至2份;黏土颗粒,1份至2份;玻璃纤维,2份至3份;其中,所述碳酸钙的粒径为1微米至10微米。所述耐火纤维素的横截面的直径为1毫米至3毫米。优选的,所述玻璃纤维的粒径为1毫米至5毫米。

实施例四:

本发明提供一种高性能的3D打印耗材合金材料,按重量比,包括如下组分:低熔点合金颗粒,6份;碳纤维,8份;碳酸钙,1.2份;耐火纤维素,1.5份;氯化镁晶体,0.08份;壳聚糖颗粒,1.3份;黏土颗粒,1.4份;玻璃纤维,2.1份。

优选的,按重量比,包括如下组分:

低熔点合金颗粒,9份;碳纤维,7份;碳酸钙,1.2份;耐火纤维素,1.5份;氯化镁晶体,0.08份;壳聚糖颗粒,1.3份;黏土颗粒,1.4份;玻璃纤维,2.1份;还包括有金箔粉,0.01份。

实施例五:

本发明提供一种高性能的3D打印耗材合金材料,按重量比,包括如下组分:低熔点合金颗粒,10份;碳纤维,8份;碳酸钙,1.5份;耐火纤维素,1.1份;氯化镁晶体,0.05份;壳聚糖颗粒,1.3份;黏土颗粒,1.4份;玻璃纤维,2.1份;金箔粉,0.01份;还包括有,氨基酸晶体,1.3份。

本发明还公开一种高性能的3D打印耗材合金材料,包括如下步骤:S901,在反应釜内,将低熔点合金颗粒加热融化;S902,按比例投入碳酸钙颗粒,混匀;S903,按比例加入氯化镁晶体,混匀;S904,按比例加入耐火纤维素,混匀;S905,将剩余的物料投入,混匀。

综上所述,本发明的耗材,制造成本低,且稳定性强,便于快速3D打印。本耗材的主体是低熔点合金,便于融化并实施打印。通过将低熔点合金颗粒制备成多层结构,当外层融化后,就逐渐使物料体系变成流动态,从而便于物料输送。此外,通过采用碳纤维,当碳纤维碳化时,在物料体系中形成空洞,用以形成类似泡沫钢的结构,但是,同时又实现了渗碳工艺,将碳元素渗透到合金内部,从而赋予合金更高的强度。而耐火纤维素、玻璃纤维,赋予合金更强的韧性。用本发明的合金材料进行3D打印后,打印出的产品其强度高、韧性佳,便于表面加工处理。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例,可以理解的是,上述实施例是示例性的,不能理解为对本发明的限制,本领域的普通技术人员在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

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