一种3D打印用颗粒及粉状物料混合同步打印方法与流程

本发明涉及一种3d打印用颗粒及粉状物料混合同步打印方法，属3d打印技术领域。

背景技术：

在3d打印作业中，颗粒物料、粉状物料是一种十分常用的3d打印成型作业的原料，使用量巨大，但随着3d打印成型技术的进步和对复杂零件打印作业的需要，对作为打印成型作业的颗粒物料、粉状物料的组成成份、机械强度等要求越来越高，针对这一问题，当前主要的解决方式是直接生产满足相应打印作业的颗粒物料、粉状物料产品配方及结构，虽然这种方式可以一定程度满足使用的需要，但一方面导致颗粒物料、粉状物料生产研发难度大，生产成本和使用成本高，另一方面导致颗粒物料、粉状物料在使用中，不能灵活满足多种不同打印作业的生产需要，从而严重影响了3d打印作业的生产效率、产品质量和成本，同时也导致了当前对用于3d打印作业的颗粒物料、粉状物料生产及研发难度大且通用性差，不能有效的配合3d打印工作开展和3d打印技术发展的需要，因此针对这一现状，迫切开发一种可灵活对颗粒物料、粉状物料的物理及化学性能进行灵活调整的方法，以满足3d打印作业实际生产的需要。

技术实现要素：

本发明目的就在于克服上述不足，提供一种3d打印用颗粒及粉状物料混合同步打印方法。

为实现上述目的，本发明是通过以下技术方案来实现：

一种3d打印用颗粒及粉状物料混合同步打印方法，包括以下步骤：

第一步，物料预处理，首先根据使用需要，选择满足3d打印加工作业需要数量和种类的物料分别装载到上料设备中，然后将上料设备通过导流管与混料设备连通；

第二步，物料混合，完成第一步作业后，根据3d打印加工作业的需要，通过上料设备安装实际使用时物料混合比例分别输送到混料设备种，通过混料设备将各物料进行搅拌混合，并在混合过程种中，在5—20分钟内将物料温度加热到40℃—80℃，然后在完成物料搅拌混合作业后继续保持对物料的搅拌状态不变备用；

第三步，物料捏炼，完成第二步后，将完成混合后的物料输送至捏炼设备内，通过捏炼设备对混合后的物料进行捏炼，并连续捏炼10—30分钟，使物料呈熔融态后并保温备用；

第四步，物料整形，将第三步制备的熔融态物料直接输送至螺杆挤出设备，通过螺杆挤出设备的成型模具对熔融态物料进行挤出成型加工作业，并将挤出成型后的物料温度冷却至80℃—110℃后，直接输送至3d打印设备直接进行打印成型作业即可。

进一步的，所述的第一步中的物料为直径为0.5—20毫米的颗粒物料及100—1000目的粉状物料。

进一步的，所述的第一步中的物料材质为金属、无机物及高分子有机物种的任意一种或几种共同使用。

进一步的，所述的第二步种，对物料搅拌作业时，搅拌方式为超声波搅拌、高压气流搅拌、磁性搅拌中的任意一种。

进一步的，所述的第三步中、第四步对物料加工时，物料均处于惰性气体保护氛围中进行。

进一步的，所述的第三步中，对物料捏炼作业时，另通过辐照加热装置对物料进行调温。

进一步的，所述的第三步中，完成捏炼后的物料流动速率为0.5—3.5g/min。

进一步的，所述的第四步中经过成型模具加工的成型后材料连续长度为0.5—3米。

本发明一方面生产工艺简单易掌握，生产工艺参数规范，工艺调整灵活方便，另一方面可根据使用需要，有效实现多种材质的颗粒物料、粉状物料间充分混合改性，满足3d打印作业对不同材料加工作业的需要，并极大的提高了颗粒及粉状在进行3d打印作业使用中的可靠性和灵活性。

附图说明

图1为本发明制备方法流程示意图；

图2为本发明实施例1中物料混合后结构强度性能测试。

具体实施方式

实施例1

如图1—2所示，一种3d打印用颗粒及粉状物料混合同步打印方法，包括以下步骤：

第一步，物料预处理，首先根据使用需要，选择满足3d打印加工作业需要的一种直径为1毫米高分子颗粒物料、一种150目陶瓷粉末和一种300目金属粉末材料分别装载到上料设备中，然后将上料设备通过导流管与混料设备连通；

第二步，物料混合，完成第一步作业后，根据3d打印加工作业的需要，通过上料设备安装实际使用时物料混合比例分别输送到混料设备种，通过混料设备将各物料以高压气流搅拌方式进行搅拌混合，并在混合过程种中，在15分钟内将物料温度加热到50℃，然后在完成物料搅拌混合作业后继续保持对物料的搅拌状态不变备用；

第三步，物料捏炼，完成第二步后，在氮气保护气体保护氛围中，将完成混合后的物料输送至捏炼设备内，通过捏炼设备对混合后的物料进行捏炼，并连续捏炼15分钟，使物料达到流动速率为1.5g/min的熔融态后并保温备用；

第四步，物料整形，在氮气保护气体保护氛围中，将第三步制备的熔融态物料直接输送至螺杆挤出设备，通过螺杆挤出设备的成型模具对熔融态物料进行挤出成型加工作业，并将挤出成型后的物料温度冷却至90℃后，直接输送至3d打印设备直接进行打印成型作业即可，且经过成型模具加工的成型后材料连续长度为1.5米。

其中，所述的第三步中，对物料捏炼作业时，另通过辐照加热装置对物料进行调温。

实施例2

如图1—2所示，一种3d打印用颗粒及粉状物料混合同步打印方法，包括以下步骤：

第一步，物料预处理，首先根据使用需要，选择满足3d打印加工作业需要一种直径为1毫米高分子颗粒物料、一种直径为0.5毫米高分子颗粒物料、一种150目陶瓷粉末、一种300目碳酸钙粉末和一种200目金属粉末材料分别装载到上料设备中，然后将上料设备通过导流管与混料设备连通；

第二步，物料混合，完成第一步作业后，根据3d打印加工作业的需要，通过上料设备安装实际使用时物料混合比例分别输送到混料设备种，通过混料设备将各物料通过磁性搅拌方式搅拌混合，并在混合过程种中，在20分钟内将物料温度加热到80℃，然后在完成物料搅拌混合作业后继续保持对物料的搅拌状态不变备用；

第三步，物料捏炼，完成第二步后，在氩气保护气体保护氛围中，将完成混合后的物料输送至捏炼设备内，通过捏炼设备对混合后的物料进行捏炼，并连续捏炼20分钟，使物料达到流动速率为3.5g/min的熔融态后并保温备用；

第四步，物料整形，在氩气保护气体保护氛围中，将第三步制备的熔融态物料直接输送至螺杆挤出设备，通过螺杆挤出设备的成型模具对熔融态物料进行挤出成型加工作业，并将挤出成型后的物料温度冷却至80℃—110℃后，直接输送至3d打印设备直接进行打印成型作业即可，且经过成型模具加工的成型后材料连续长度为0.5米。

其中，所述的第三步中，对物料捏炼作业时，另通过辐照加热装置对物料进行调温。

本发明一方面生产工艺简单易掌握，生产工艺参数规范，工艺调整灵活方便，另一方面可根据使用需要，有效实现多种材质的颗粒物料、粉状物料间充分混合改性，满足3d打印作业对不同材料加工作业的需要，并极大的提高了颗粒及粉状在进行3d打印作业使用中的可靠性和灵活性。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。