[发明专利]基于FDM 3D打印的减磨材料及其制备方法和增强该材料制品减磨性能的方法

说明书

本发明为一种基于FDM 3D打印的减磨材料及其制备方法和增强该材料制品减磨性能的方法，基于FDM 3D打印的减磨材料是一种以巴氏合金粉末、热塑性树脂为主的材料，其制备方法包括以下步骤：1)将所述组合物中的各组分混合；混合方式优选通过高速混合机充分混合5～30分钟；2)将步骤1)混合后得到的混合物通过双螺杆挤出机熔融塑化，并通过切粒机造粒；增强基于FDM 3D打印的减磨材料制件减磨性能的方法包括如下步骤：1)将基于FDM 3D打印的减磨材料制备形成3D打印制件；2)将步骤1)的3D打印制件放入电磁感应加热炉中，使得巴氏合金熔融去填充制件内部的空隙。该FDM 3D打印的减磨材料具有减磨特性。

技术领域

本发明涉及3D打印材料技术领域，尤其是涉及一种基于FDM 3D打印的减磨材料及其制备方法和增强该材料制品减磨性能的方法。

背景技术

快速成型(Rapid Prototype,RP)技术是20世纪90年代迅速发展起来的一种先进制造技术，是服务于制造业新产品开发的一种关键技术。它对促进企业的产品创新、缩短新产品研发周期、提高产品竞争力等起着积极的推动作用。该技术自问世以来，逐渐在世界各国的制造业中得到了广泛的应用，并由此催生出一个新兴的技术领域。3D打印技术作为一种新兴的快速成型技术，主要被应用于产品原型、模具制造以及艺术创作、珠宝制作等领域，用于替代这些领域的一些传统的精加工工艺。另外，3D打印技术也逐渐应用于医学、生物工程、建筑、服装等领域，为创新开拓了广阔的空间。目前，3D打印成型方式主要包括熔融沉积成型(Fused Deposition Modeling，FDM)、选择性激光烧结成型(Selective LaserSintering，SLS)、光固化成型(stereo lithography apparatus，SLA)、分层实体成型(Laminated Object Manufacturing，LOM)等技术，其中FDM发展最快。

FDM是指丝状热塑性材料由送丝机构送进喷头，在喷头中加热到熔融态，经喷嘴挤出。熔融态的丝状材料被挤压出来，按照三维软件的分层数据控制的路径挤压并在指定的位置凝固成型，逐层沉积凝固，最后形成整个三维产品。FDM的操作环境干净、安全，工艺简单、易于操作，且不产生垃圾，因此大大拓宽了操作场合。其所用原材料以卷轴丝的形式提供，易于搬运和快速更换。然而，现阶段FDM成型方式存在一些本质上的缺陷，因此目前FDM应用范围被大大限制，主要集中在工艺品和手办等行业。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于FDM 3D打印的减磨材料及其制备方法和增强该材料制品减磨性能的方法，该3D打印材料具有减磨特性，极大地拓展了FDM的适用范围。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种基于FDM 3D打印的减磨材料，按重量比计，它包括如下组分：巴氏合金粉末40-80份、热塑性树脂20-60份。

优选地，所述组合物中还包括如下组分：增韧剂1～10重量份。

优选地，所述组合物中还包括如下组分：增粘剂2～10重量份。

优选地，所述组合物中还包括如下组分：抗氧剂0.5～1重量份。

优选地，所述组合物中还包括如下组分：表面活性剂0.5～1重量份。

其中，所述热塑性树脂的优选用量为25-55重量份，更优选25-45重量份；例如可以是28重量份、30重量份或40重量份。

其中，所述巴氏合金粉末的优选用量为40-70重量份，更优选45-65重量份，例如可以是46重量份、58重量份或62重量份。需要说明的是，所述巴氏合金粉末为含稀土元素的合金粉末。

其中，所述增韧剂的优选用量为3～5重量份。

其中，所述增粘剂的优选用量为7～9重量份，更优选8～8.5重量份。