[发明专利]一种水溶性3D打印支撑材料的制备方法

说明书

本发明公开了一种水溶性3D打印支撑材料的制备方法，所述水溶性3D打印支撑材料由以下重量份组分构成：聚乙烯醇100份、甘油10～15份、聚乙二醇5～20份、抗氧剂0.5～1份、热稳定剂3～5份；所述制备方法如下：步骤S1，聚乙烯醇、甘油和聚乙二醇物料的混合；步骤S2，物料的干燥；步骤S3，聚乙烯醇、甘油和聚乙二醇、抗氧剂和热稳定剂的再次混合；步骤S4，双螺杆挤出机中进行挤出造粒。本发明水溶性3D打印支撑材料的制备方法简单、制备过程绿色环保、对设备的要求低；原料成本低、来源丰富；制备的水溶性3D打印支撑材料与打印制件制件的粘结性良好；有利于3D打印技术的推广使用。

技术领域

本发明涉及3D打印材料的制备方法技术领域，尤其是一种水溶性3D打印支撑材料的制备方法。

背景技术

三维打印技术又叫3D打印技术，是一种通过材料的离散/堆积完成实体模型的加工的快速成型技术，它与传统的去除材料加工工艺存在很多不同之处，是一种集合了诸多前沿技术和知识的综合加工成型技术。

3D打印技术具体的工作流程，首先通过三维建模软件完成零件模型的设计或者使用三维扫描仪直接将实物零件转化为三维数字立体模型，然后通过切片软件对模型进行切片处理，形成一系列具有相同厚度的薄片，再通过三维打印机将打印材料按照这一系列的薄片的形状和顺序逐层加工堆积起来，最后经过适当的后处理便可得到需要的零件。

与传统的制造技术相比，3D打印技术具有以下几个方面的优势：

(1)成本低，3D打印技术可将零部件一体化成型，不需要使用刀具、模具，在零件制造的过程中几乎没有边角废料的产生。

(2)可设计性强，传统零件在外型设计时往往受加工工艺的限制，而3D打印技术由于是叠层打印，可生产各种形状的零件。

(3)可复制性强，传统零件在生产过程中往往受外部环境条件的影响，每个零件的性能都会有细微的差别，而零件采用3D打印技术是通过电脑程序控制，每层的材料及尺寸都在可控范围内，每个零件相当于第一零件的完全复制。

目前，3D打印材料大多采用熔融沉积型材料，而熔融沉积型材料由于特定的工艺原理，在制造悬臂件或中空模型时，需要添加支撑，造型完成后需要去除支撑部分，不仅浪费时间和人力，而且容易对制品造成损坏。水溶性支撑材料由于具有溶解性，易于剥离，可最大限度地保护成型零件的微小特征，提高成型零件的表面质量，因此开发水溶性支撑材料具有重要的意义。

发明内容

为了克服现有技术中所存在的缺陷，本发明提供一种水溶性3D打印支撑材料的制备方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种水溶性3D打印支撑材料的制备方法，所述水溶性3D打印支撑材料由以下重量份组分构成：聚乙烯醇100份、甘油10～15份、聚乙二醇5～20份、抗氧剂0.5～1份、热稳定剂3～5份；所述制备方法如下：

步骤S1，室温下，将聚乙烯醇放入混合机中，然后依次向混合机中加入甘油和聚乙二醇，将混合机内的物料搅拌混合均匀，得到物料一；

步骤S2，将上述步骤S1制得的物料一放入鼓风干燥箱内，控制鼓风干燥箱的温度为80～90℃，干燥时间为5～6h，得到物料二；

步骤S3，将步骤S2制得的物料二再次放入混合机中，然后向混合机中依次加入抗氧剂和热稳定剂，再次经混合机混合均匀，得到物料三；

步骤S4，将步骤S3制得的物料三放入到双螺杆挤出机中进行挤出造粒，将得到的粒子放入鼓风干燥箱中干燥，控制干燥温度为80℃，干燥时间为2h，即可得到水溶性3D打印支撑材料。

上述的一种水溶性3D打印支撑材料的制备方法，所述抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂164或抗氧剂264中的一种。

上述的一种水溶性3D打印支撑材料的制备方法，所述热稳定剂为氢氧化镁。