[发明专利]一种塑料3D打印方法及产品

说明书

本发明公开了一种塑料3D打印方法及产品，该方法包括：将熔融状态的塑料沉积到基底上形成至少一层沉积材料；将能够腐蚀或溶解所述塑料的处理剂施加到已经沉积好的材料表面，处理后形成微孔；在具有微孔的材料表面进行更多层所述塑料的沉积，尚未凝固的材料进入到下层沉积材料的微孔之中，凝固后与下层沉积材料之间产生紧密连接；在新沉积的材料表面上施加所述处理剂，腐蚀出微孔，然后再继续新的材料层的沉积，以此方式层层叠加，从而获得三维的部件。本发明能够显著提高3D打印部件的层间结合力。

技术领域

本发明涉及一种塑料3D打印方法及产品。

背景技术

在诸多3D打印工艺中，熔融挤出成型(FDM)是一种用于制备塑料3D部件的最常见的技术。其所使用的材料一般是丝状的热塑性材料，如PLA、ABS、PC、尼龙等。首先，丝状材料通过喷头时被加热熔化。喷头按照零件三维图档的截面轮廓和填充轨迹运动，同时挤出熔化的材料，材料与周围的材料粘结并固化，然后在已固化的材料上再进行另外一层的沉积。以此逐层叠加的方式最终形成三维的部件。这种工艺不使用激光，维护简单，成本低，多用于对精度和物理化学特性要求不高的模型设计和制造。目前市场上多数的桌面型3D打印机多采用这种工艺。

熔融挤出成型(FDM)工艺的一个显著的特点就是材料是通过逐层叠加形成的，层与层之间的结合强度不高，导致部件的抗冲击能力不好，这也是限制其作为结构件应用的一个主要原因。

发明内容

本发明的主要目的在于克服现有技术的不足，提供一种塑料3D打印方法及产品,提高3D打印部件的层间结合力。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种塑料3D打印方法，包括以下步骤：

将熔融状态的塑料沉积到基底上形成至少一层沉积材料；

将能够腐蚀或溶解所述塑料的处理剂施加到已经沉积好的材料表面，处理后形成微孔；

在具有微孔的材料表面进行更多层所述塑料的沉积，尚未凝固的材料进入到下层沉积材料的微孔之中，凝固后与下层沉积材料之间产生紧密连接；

在新沉积的材料表面上施加所述处理剂，腐蚀出微孔，然后再继续新的材料层的沉积，以此方式层层叠加，从而获得三维的部件。

进一步地：

所述处理剂为能够溶解所述塑料的溶剂。

所述溶剂包括乙醇、二甲基甲酰胺、二甲基亚砜、丙酮、四氢呋喃、乙醚、二氯甲烷、四氯化碳。

采用微滴喷射的方式将所述处理剂施加到已经沉积好的材料表面。

形成的微孔的直径在100微米以上。

每层沉积材料上腐蚀出的微孔的总面积不超过每层沉积材料面积的50％。

当沉积材料层的厚度小于1毫米时，每次施加所述处理剂之前，先逐层沉积使沉积材料的总厚度达到1毫米以上的预定厚度后再施加所述处理剂。

所述预定厚度为1毫米或1.5毫米。

所述塑料为聚乳酸、ABS、聚碳酸酯、聚乙烯醇、聚苯乙烯或尼龙。

一种塑料3D打印产品，采用前述任一种塑料3D打印方法制成。

本发明的有益效果：

本发明提出了一种新的3D打印方法，通过在已沉积的材料表面制作出微孔，使刚沉积的上层材料在未固化之前进入微孔之中，增加两层材料之间的接触面积，从而固化之后形成更为牢固的结合，提高3D打印部件的层间结合力。与传统的熔融挤出成型方法相比,此方法能够显著增强材料层之间的结合力，尤其适合较大尺寸部件的3D打印。

附图说明