一种利用3d打印技术制造高韧性紧固件的方法
【专利摘要】一种利用3D打印技术制造高韧性紧固件的方法，具体步骤为：计算机建模、逐层分割，将图形转换为载有图形信息的光束，感光鼓充电获得电位，经光束扫描形成静电潜像，静电潜像经过磁刷吸附粉末、形成图形，表面处理。通过本发明生产的紧固件具有高韧性、制造精度高以及使用寿命长的特点。
【专利说明】—种利用3D打印技术制造高韧性紧固件的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及紧固件加工领域，特别涉及一种利用3D打印技术制造韧性高紧固件的方法。
【背景技术】
[0002]随着科技在不同领域的不断进步，人类在各个领域的发展均有突破，所使用的设备也越来越多，紧固件的主要目的是用来连接各种部件，在设备的连接中起着非常重要的作用，随着设备的越来越多，紧固件的品种也越来越多，对于大批量标准紧固件可以直接批量进行生产，但是对于小批量紧固件，用设备批量生产非常浪费，由于3D打印可根据设计进行生产，因此越来越多紧固件生产用到3D打印技术，3D技术生产的紧固件强度往往不高，工作中容易发生变形，一旦设备发生变形就无法继续使用。
【发明内容】
[0003]根据以上情况，本发明提供一种利用3D打印技术制造韧性高紧固件的方法，该方法使用热塑性弹性体粒作为材料用3D技术打印紧固件，从而可大大提高紧固件的韧性，为达此目的，本发明提供如下技术方案:
一种利用3D打印技术制造高韧性紧固件的方法，具体步骤为:
(1)在计算机中建立工件的3D模型，再由计算机按层分解，形成由上至下一系列带有序号的正平面图，生成每个正平面图的同时生成一个与之对应的反平面图，即每层得到正、反两个图形；
(2)向3D打印机内注入热塑性弹性体粒后进行打印或使用带热塑性弹性体粒的3D打印机打印；
(3)由计算机生成的正、反两个图形经信号转换装置分别转换成载有正、反图形信息的光束；
(4)3D打印机中的部分感光鼓进行充电获得电位，经所述载有正图形映像信息的光束扫描，形成正图形映像的静电潜像；
(5)所述正图形映像的静电潜像经过磁刷，吸附一层热塑性弹性体粒，加载电压使热塑性弹性体粒落入模型工作台，在模型工作台中形成由热塑性弹性体粒铺成的正图形；
(6)3D打印机中剩余的感光鼓进行充电获得电位，经所述载有反图形映像信息的光束扫描，形成反图形映像的静电潜像；
(7)所述反图形映像的静电潜像经过磁刷，吸附一层热塑性弹性体粒，加载电压使得热塑性弹性体粒落入模型工作台，在模型工作台中形成由热塑性弹性体粒铺成的反图形；
(8)每层图形，打印完成之后，重复步骤(4)-(7)，继续打印上一层，直至整个3D立体图打印完成；
(9)对模型工作台进行加热，直至模型工作台内的热塑性弹性体粒凝固成一个整体；
(10)将凝固成一体的待加工紧固件取出用打磨机进行打磨处理；(11)将紧固件放入雾化处理设备，在雾化处理设备内加入酸液，加热至60°C进行抛光处理；
(12)将润滑液均匀逐层喷涂在紧固件表面，并晾干；
(13)将晾干的的紧固件放入45-50°C的容器中进行烘干，并保温Ih；
步骤(2)中的热塑性弹性体粒为颗粒状热塑性弹性体混合物。
[0004]颗粒状热塑性弹性体混合物大小小于30 U m。
[0005]颗粒状热塑性弹性体混合物包括热塑性塑料、除热塑性聚氨酯TPU以外的至少一种热塑性弹性体TPE、至少一种填料以及油组分。
[0006]热塑性塑料为聚丙烯；所述填料包括沉淀二氧化硅、沉淀硅酸盐、以及炭黑。
[0007]热塑性弹性体粒的制作方法为:
(1)将二氧化硅、沉淀硅酸盐、以及炭黑中的一种填料与聚丙烯混合，首先得到母料；
(2)将除热塑性聚氨酯TPU以外的至少一种热塑性弹性体TPE加入到所得母料中进行混合。
[0008]通过以上成分配比与方法制造的热塑性弹性体粒具有弹性优异、耐蚀以及使用寿命长的特点。
[0009]步骤(12)中的润滑液为水蜡。
[0010]水蜡为用蜡质浓缩液进行`稀释，并且蜡质浓缩液与水的比例为:原液:水=1:3^1:5。
[0011]水蜡可通过内层的缝隙渗透，使得紧固件表面光滑平整。
[0012]本发明提供一种利用3D打印技术制造高韧性紧固件的方法，本方法采用三维软件绘制紧固件模型，然后使用热塑性弹性体粒通过3D打印技术进行制造，打印完成后再对紧固件表面进行处理，这样得到的紧固件具有高韧性、制造精度高以及使用寿命长的特点。
【具体实施方式】
[0013]以下将结合具体实施例对本发明提供的技术方案进行详细说明，应理解下述【具体实施方式】仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。
[0014]实施例1
一种利用3D打印技术制造高韧性紧固件的方法，具体步骤为:
(I)在计算机中建立工件的3D模型，再由计算机按层分解，形成由上至下一系列带有序号的正平面图，生成每个正平面图的同时生成一个与之对应的反平面图，即每层得到正、反两个图形。
[0015](2)向3D打印机内注入热塑性弹性体粒后进行打印或使用带热塑性弹性体粒的3D打印机打印；热塑性弹性体粒为颗粒状热塑性弹性体混合物；颗粒状热塑性弹性体混合物大小为15 u m。
[0016]所述颗粒状热塑性弹性体混合物包括聚丙烯、苯乙烯类TPE、填料以及油组分；所述填料为沉淀二氧化硅。
[0017]热塑性弹性体粒的制作方法为:
a、将二氧化硅与聚丙烯混合，首先得到母料；
b、将苯乙烯类TPE加入到所得母料中进行混合。[0018](3)由计算机生成的正、反两个图形经信号转换装置分别转换成载有正、反图形信息的光束。
[0019](4) 3D打印机中的部分感光鼓进行充电获得电位，经所述载有正图形映像信息的光束扫描，形成正图形映像的静电潜像。
[0020](5)所述正图形映像的静电潜像经过磁刷，吸附一层热塑性弹性体粒，加载电压使热塑性弹性体粒落入模型工作台，在模型工作台中形成由热塑性弹性体粒铺成的正图形。
[0021](6) 3D打印机中剩余的感光鼓进行充电获得电位，经所述载有反图形映像信息的光束扫描，形成反图形映像的静电潜像。
[0022](7)所述反图形映像的静电潜像经过磁刷，吸附一层热塑性弹性体粒，加载电压使得热塑性弹性体粒落入模型工作台，在模型工作台中形成由热塑性弹性体粒铺成的反图形。
[0023](8)每层图形，打印完成之后，重复步骤(4)- (7)，继续打印上一层，直至整个3D立体图打印完成。
[0024](9)对模型工作台进行加热，直至模型工作台内的热塑性弹性体粒凝固成一个整体。
[0025](10)将凝固成一体的待加工紧固件取出用打磨机进行打磨处理。
[0026](11)将紧固件放入雾化处理设备，在雾化处理设备内加入酸液，加热至60°C进行抛光处理。
[0027]( 12)将润滑液均匀逐层喷涂在紧固件表面，并晾干；润滑液为用蜡质浓缩液进行稀释的水蜡，并且蜡质浓缩液与水的比例为:原液:水=1:3。
[0028](13)将晾干的的紧固件放入45_50°C的容器中进行烘干，并保温lh。
[0029]实施例2
一种利用3D打印技术制造高韧性紧固件的方法，具体步骤为:
(I)在计算机中建立工件的3D模型，再由计算机按层分解，形成由上至下一系列带有序号的正平面图，生成每个正平面图的同时生成一个与之对应的反平面图，即每层得到正、反两个图形。
[0030](2)向3D打印机内注入热塑性弹性体粒后进行打印或使用带热塑性弹性体粒的3D打印机打印；热塑性弹性体粒为颗粒状热塑性弹性体混合物；颗粒状热塑性弹性体混合物大小为20 u m。
[0031]所述颗粒状热塑性弹性体混合物包括聚丙烯、烯烃类TPE、沉淀硅酸盐、炭黑以及油组分。
[0032]热塑性弹性体粒的制作方法为:
a、将沉淀硅酸盐、炭黑与聚丙烯混合，首先得到母料；
b、将烯烃类TPETPE加入到所得母料中进行混合。
[0033](3)由计算机生成的正、反两个图形经信号转换装置分别转换成载有正、反图形信息的光束。
[0034](4) 3D打印机中的部分感光鼓进行充电获得电位，经所述载有正图形映像信息的光束扫描，形成正图形映像的静电潜像。
[0035](5)所述正图形映像的静电潜像经过磁刷，吸附一层热塑性弹性体粒，加载电压使热塑性弹性体粒落入模型工作台，在模型工作台中形成由热塑性弹性体粒铺成的正图形。
[0036](6) 3D打印机中剩余的感光鼓进行充电获得电位，经所述载有反图形映像信息的光束扫描，形成反图形映像的静电潜像。
[0037](7)所述反图形映像的静电潜像经过磁刷，吸附一层热塑性弹性体粒，加载电压使得热塑性弹性体粒落入模型工作台，在模型工作台中形成由热塑性弹性体粒铺成的反图形。
[0038](8)每层图形，打印完成之后，重复步骤(4)- (7)，继续打印上一层，直至整个3D立体图打印完成。
[0039](9)对模型工作台进行加热，直至模型工作台内的热塑性弹性体粒凝固成一个整体。
[0040](10)将凝固成一体的待加工紧固件取出用打磨机进行打磨处理。
[0041](11)将紧固件放入雾化处理设备，在雾化处理设备内加入酸液，加热至60°C进行抛光处理。
[0042]( 12)将润滑液均匀逐层喷涂在紧固件表面，并晾干；润滑液为用蜡质浓缩液进行稀释的水蜡，并且蜡质浓缩液与水的比例为:原液:水=1:5。
[0043](13)将晾干的的紧固件放入45_50°C的容器中进行烘干，并保温Ih
本发明方案所公开的技术手段不仅限于上述实施方式所公开的技术手段，还包括由以上技术特征任意组合所组成的技术方案。
【权利要求】
1.一种利用3D打印技术制造高韧性紧固件的方法，其特征在于:具体步骤为: (1)在计算机中建立工件的3D模型，再由计算机按层分解，形成由上至下一系列带有序号的正平面图，生成每个正平面图的同时生成一个与之对应的反平面图，即每层得到正、反两个图形； (2)向3D打印机内注入热塑性弹性体粒后进行打印或使用带热塑性弹性体粒的3D打印机打印； (3)由计算机生成的正、反两个图形经信号转换装置分别转换成载有正、反图形信息的光束； (4)3D打印机中的部分感光鼓进行充电获得电位，经所述载有正图形映像信息的光束扫描，形成正图形映像的静电潜像； (5)所述正图形映像的静电潜像经过磁刷，吸附一层热塑性弹性体粒，加载电压使热塑性弹性体粒落入模型工作台，在模型工作台中形成由热塑性弹性体粒铺成的正图形； (6)3D打印机中剩余的感光鼓进行充电获得电位，经所述载有反图形映像信息的光束扫描，形成反图形映像的静电潜像； (7)所述反图形映像的静电潜像经过磁刷，吸附一层热塑性弹性体粒，加载电压使得热塑性弹性体粒落入模型工作台，在模型工作台中形成由热塑性弹性体粒铺成的反图形； (8)每层图形，打印完成之后，重复步骤(4)-(7)，继续打印上一层，直至整个3D立体图打印完成； (9)对模型工作台进行加热，直至模型工作台内的热塑性弹性体粒凝固成一个整体； (10)将凝固成一体的待加工紧固件取出用打磨机进行打磨处理； (11)将紧固件放入雾化处理设备，在雾化处理设备内加入酸液，加热至60°C进行抛光处理； (12)将润滑液均匀逐层喷涂在紧固件表面，并晾干； (13)将晾干的的紧固件放入45-50°C的容器中进行烘干，并保温lh。
2.根据权利要求1所述的一种利用3D打印技术制造高韧性紧固件的方法，其特征在于:所述步骤(2)中的热塑性弹性体粒为颗粒状热塑性弹性体混合物。
3.根据权利要求2所述的一种利用3D打印技术制造高韧性紧固件的方法，其特征在于:所述颗粒状热塑性弹性体混合物大小小于30 u m。
4.根据权利要求2所述的一种利用3D打印技术制造高韧性紧固件的方法，其特征在于:所述颗粒状热塑性弹性体混合物包括热塑性塑料、除热塑性聚氨酯TPU以外的至少一种热塑性弹性体TPE、至少一种填料以及油组分。
5.根据权利要求4所述的一种利用3D打印技术制造高韧性紧固件的方法，其特征在于:所述热塑性塑料为聚丙烯；所述填料包括沉淀二氧化硅、沉淀硅酸盐、以及炭黑。
6.根据权利要求2-5所述的一种利用3D打印技术制造高韧性紧固件的方法，其特征在于:所述热塑性弹性体粒的制作方法为: (1)将二氧化硅、沉淀硅酸盐、以及炭黑中的一种填料与聚丙烯混合，首先得到母料； (2)将除热塑性聚氨酯TPU以外的至少一种热塑性弹性体TPE加入到所得母料中进行混合。
7.根据权利要求1所述的一种利用3D打印技术制造高韧性紧固件的方法，其特征在于:所述步骤(12)中的润滑液为水蜡。
8.根据权利要求7所述的一种利用3D打印技术制造高韧性紧固件的方法，其特征在于:所述水蜡为用 蜡质浓缩液进行稀释，并且蜡质浓缩液与水的比例为:原液:水=1:3^1:5。
【文档编号】B29C67/00GK103612392SQ201310612511
【公开日】2014年3月5日 申请日期:2013年11月28日 优先权日:2013年11月28日
【发明者】任鹏坤 申请人:宁波金鹏高强度紧固件有限公司