[发明专利]利用3D打印形成梯度复合材料的方法

说明书

本发明提供了一种利用3D打印形成梯度复合材料的方法，包括如下步骤：提供聚乳酸粉末；将聚乳酸粉末溶于乙醇，并向其中加入甘油，超声搅拌后干燥，得到改性聚乳酸粉末；提供醋酸纤维素粉末、短切碳纤维以及碳酸钙晶须；将醋酸纤维素粉末、短切碳纤维以及碳酸钙晶须放入硅烷偶联剂的乙醇溶液，搅拌得到混合物III；以第一配比将混合物III与改性聚乳酸粉末混合，得到混合物IV；以第二配比将混合物III与改性聚乳酸粉末混合，得到混合物V；将混合物IV挤出成型，得到第一类复合材料颗粒；将混合物V挤出成型，得到第二类复合材料颗粒；将第一类复合材料颗粒成型为梯度复合材料基体；以及将第二类复合材料颗粒成型在梯度复合材料基体上以形成梯度复合材料。

技术领域

本发明是关于3D打印技术领域，特别是关于一种利用3D打印形成梯度复合材料的方法。

背景技术

增材制造技术，又俗称3D打印技术，属于快速原型制造技术中的一种，是以数字化模型文件为基础，利用工程塑料、金属粉末等材料的可粘合特性，通过层层打印的方式来制造物体的快速成形技术。3D打印技术是集CAD/CAM技术、数控技术、激光加工技术和新材料等技术领域的最新成果于一体的零件原型制造技术。3D打印属于新型加工工艺，与传统的“减材制造”的机械加工方法不同，其采用逐层“材料累积”的创新加工方法，能够快速精确的将三维模型图转化为三维实体。该技术能够大大简化产品的制造程序，缩短产品研发周期，提高研发效率同时降低成本，可广泛应用于汽车、军工、文化、医疗、航空航天和金属制造等行业，被认为是近二十年内制造领域内的一个重大技术成果。

3D打印技术这种分层制造三维物体的思想理念最早诞生于制造技术还并不先进的十九世纪。到了20世纪70年代末至80年代初期，美国3M公司的Alan J.Hebert，日本的小玉秀男，美国UVP公司的Charles W.Hull各自独立的提出了快速成型技术概念。CharlesW.Hull研制了一个能自动制造零件的、被称之为Scerolithogra.phy Apparatus(SLA)的完整系统，命名为SLA-1，1986年该系统申请并获得国家专利，这是快速成型技术发展路程上的一个重要里程碑，同年，Charles W.Hull以该技术为基础建立了3D System公司。此后，大量关于快速原型的概念和相关技术在3D System公司中逐渐发展成熟起来。与此同时，其它一些成型原理及相应3D打印机也相继开发成功。自从80年代中期立体光固化技术(SLA)成型技术发展以来，先后出现了十几种不同的快速原型技术。我国的快速原型技术的研究始于1991年，近几年来，在政府的大力支持下，我国的3D打印制造技术得到了较快的发展，已经研制出与国外许多工艺技术相似的打印机设备，例如SLA(立体光固化)，FDM(熔融沉积成型)和SLS(选择性激光烧结)等，其中部分机型性能更加优越，并正在逐步实现市场化、商品化。

公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

发明内容

本发明的目的在于提供一种利用3D打印形成梯度复合材料的方法，其能够克服现有技术的缺点。