[发明专利]基于FDM技术3D打印蜡材及其制备方法

说明书

本发明涉及一种基于FDM技术3D打印蜡材，包括按照质量份数的如下原料：20份‑50份的石油蜡、10份‑30份的蜂蜡、10份‑30份的木蜡、5份‑15份的聚乙烯蜡、5份‑15份的石油树脂、5份‑20份的增韧剂、1份‑10份的填料和0.1份‑1份的脱模剂。上述基于FDM技术3D打印蜡材，通过采用低成本原料并合理控制比例获得。该基于FDM技术3D打印蜡材具有刚韧平衡、精密度高和铸造失蜡性能好的特点。此外，该基于FDM技术3D打印蜡材制备得到的基于FDM技术3D打印蜡线在应用于FDM技术时，脱模性能良好、韧性强，不会出现软塌现象，蜡线之间不会粘附一起，并且在3D打印机高强度工作中不易拉断蜡线。

技术领域

本发明涉及3D打印材料技术领域，特别是涉及一种基于FDM技术3D打印蜡材及其制备方法。

背景技术

失蜡铸造，又称“熔模铸造”，指用蜡材制成产品蜡型，再在蜡型表面包覆耐火材料制成型壳，然后将蜡型型壳经高温焙烤后使蜡材熔化排出型壳，获得可填砂浇注的铸型的铸造方案。失蜡铸造作为一项传统的加工成型工艺，其制造成本低、工艺灵活，可以获得较为复杂的和大型的铸件。虽然其工艺流程经过多年改进，但制作复杂零部件所需的铸模还是非常耗时，制作时间得以月计算，费用也可能达到数十万元。

3D打印作为一种以数字模型文件(通常为STL或CAD文件)为基础，运用塑料、蜡或金属等材料，通过逐层堆叠的方式实现物体形体构造的技术，融入失蜡铸造工艺之中，充分发挥其优势，弥补了传统工艺中的不足，给铸造加工行业带来可观的经济效益。

目前有多种3D打印技术支持打印蜡模，如FDM、SLA、DLP和SLS技术等，FDM(即熔融沉积)技术具有机械结构简单、设计容易、制造和维护成本低等优点而受到广大厂家的欢迎，市场占有率达到50％以上。目前市场上有少部分是以石油蜡、铸造蜡、树脂和其他添加剂按照一定配比制得蜡材，但是性能都比较差。

发明内容

基于此，有必要针对如何解决应用于FDM技术的3D打印蜡材性能差的问题，提供一种新型高性能的基于FDM技术3D打印蜡材及其制备方法。

一种基于FDM技术3D打印蜡材，包括按照质量份数的如下原料：

上述基于FDM技术3D打印蜡材，通过采用低成本原料并合理控制比例获得。该基于FDM技术3D打印蜡材具有刚韧平衡、精密度高和铸造失蜡性能好的特点。此外，该基于FDM技术3D打印蜡材制备得到的基于FDM技术3D打印蜡线在应用于FDM技术时，脱模性能良好、韧性强，不会出现软塌现象，蜡线之间不会粘附一起，并且在3D打印机高强度工作中不易拉断蜡线。

在其中一个实施例中，所述石油蜡选自58#石蜡、60#石蜡、62#石蜡、64#石蜡、66#石蜡、70#微晶蜡、75#微晶蜡、80#微晶蜡、85#微晶蜡、180#微晶蜡、182#微晶蜡、185#微晶蜡、682#微晶蜡、160s微晶蜡和W445微晶蜡中至少一种。

在其中一个实施例中，所述石油树脂选自C₅石油树脂、C₅加氢石油树脂、C₉石油树脂和C₉加氢石油树脂中的至少一种。

在其中一个实施例中，所述增韧剂选自乙丙橡胶、乙烯-丁烯共聚物、非晶态α-烯烃共聚物、乙烯-醋酸乙烯共聚物、聚异丁烯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物、甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯三元共聚物和苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物中的至少一种。

在其中一个实施例中，所述填料选自聚对苯二甲酸乙二醇酯、苯乙烯-二乙烯共聚物、乙酸纤维素和甲酸纤维素中的至少一种；所述脱模剂选自硬脂酸锌、硬脂酸镁、硬脂酸钙和滑石粉中的至少一种。

在其中一个实施例中，基于FDM技术3D打印蜡材，包括按照质量份数的如下原料：