[发明专利]3D打印构件的制备方法及3D打印空间构件

权利要求书

1.一种3D打印构件的制备方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

制备3D打印材料粒料，

其中，所述制备得到的3D打印材料粒料包括若干改性短切纤维和至少包含热塑性树脂的组分，任意所述改性短切纤维的端面均接枝有活性基团，并且任意所述改性短切纤维除端面之外的其余部分均包覆有惰性树脂，所述惰性树脂与所述活性基团不发生反应；

采用所述3D打印材料粒料进行打印成型，

将所述3D打印材料粒料输送至喷头内熔融并挤出，挤出的熔体在预打印平面上堆积成型。

2.根据权利要求1所述的一种3D打印构件的制备方法，其特征在于，所述制备3D打印材料粒料包括以下步骤：

步骤1、制备改性短切纤维，包括：

A1.1将纤维表面涂敷惰性树脂溶液并加热固化得到包覆的纤维；

A1.2将所述包覆的纤维进行切割得到包覆的短切纤维；

A1.3将所述短切纤维进行化学接枝处理，以使所述短切纤维的端面含有活性基团；

步骤2、制备3D打印材料，采用下述方式中任一种方式进行：

方式一，将步骤1制备得到的若干改性短切纤维与热塑性树脂混合并进行造粒，即得3D打印材料粒料；

方式二，将步骤1制备得到的若干改性短切纤维与经造粒处理的热塑性树脂均匀混合，即得3D打印材料粒料。

3.根据权利要求1或2所述的一种3D打印构件的制备方法，其特征在于，所述采用所述3D打印材料粒料进行打印成型采用FDM工艺进行。

4.根据权利要求3所述的一种3D打印构件的制备方法，其特征在于，所述FDM工艺的打印设备中，在所述预打印平面上还设置一个预加热的热源，所述热源温度达到或超过所述活性基团的反应温度。

5.根据权利要求1所述的一种3D打印构件的制备方法，其特征在于，所述惰性树脂为热固性树脂。

6.根据权利要求1所述的一种3D打印构件的制备方法，其特征在于，所述活性基团为羟基、羧基或双键中的任意一种；所述热塑性树脂的熔融温度低于所述活性基团的反应温度。

7.根据权利要求1所述的一种3D打印构件的制备方法，其特征在于，所述至少包含热塑性树脂的组分还包括催化剂、扩链剂中的至少一种。

8.根据权利要求7所述的一种3D打印构件的制备方法，其特征在于，所述至少包含热塑性树脂的组分还包括扩链剂，所述扩链剂为含两个甚至多个官能团的分子，或含有不饱和键或环状基团的分子。

9.根据权利要求1所述的一种3D打印构件的制备方法，其特征在于，所述改性短切纤维的粒径为0.1～3mm；所述热塑性树脂的粒径为0.1～5mm；所述改性短切纤维的含量至少占3D打印材料总量的10％。

10.一种3D打印空间构件，其特征在于：所述3D打印空间构件采用如权利要求1-9任一项所述的方法打印成型。