[发明专利]一种用于金属3D打印的薄膜材料及其生产工艺

说明书

本发明公开一种用于金属3D打印的薄膜材料及其生产工艺，该用于金属3D打印的薄膜材料包括：作为载体的离型纸、设置于该离型纸上的打印材料膜层以及覆盖于该打印材料膜层上的透明离型膜，该打印材料膜层包含有金属粉末和光敏树脂。用于金属3D打印的薄膜材料的生产工艺为：将质量比为70‑99％wt的金属粉末和质量比为1‑30％wt的光敏树脂放入行星混合釜中均匀混合，再过三辊研磨机制成粘度适于涂覆的浆料，当粘度过大时，加入溶剂或稀释剂调整；然后再采用精密涂覆设备将浆料在离型纸上通过旋涂或刮涂或辊涂方式涂覆一层厚度为10‑50μm的湿膜，并在烘干后得到表面粘的干膜，并在干膜上面表覆一层透明离型膜，最后切片或成卷包装，形成用于金属3D打印的薄膜材料。

技术领域：

本发明涉及金属3D打印技术领域，特指一种用于金属3D打印的薄膜材料及其生产工艺。

背景技术：

金属3D打印已深入到各个应用领域，包括汽车、电子、医疗、航空航天等，打印设备和打印材料处于不断发展和提升中。

金属粉末作为用途最广的金属3D打印薄膜材料，适用于激光烧结(SLM)、粘结剂喷射(3DP)等设备工艺中；金属丝适用于电子束熔融(EBM)；含粘结剂金属线材适用于熔融挤出(FDM)工艺。在实际使用过程中，金属粉体的填装、生坯件中粉体的清除及回收不可避免，金属粉体的应用存在粉尘污染和粉尘燃爆的风险，尽管设备厂商及用户采用了防爆电器、密闭容器和惰性气体保护等措施，但仍不能完全消除隐患，并且导致直接成本和管理成本增加，金属丝的打印通过高温熔融以液态转为固态形式成型，其成型精度差，并不适合精密部件的要求，含粘结剂金属线材打印是通过高温熔融挤出方式，精度也较差，也不适合精密部件的要求。

因此，市场需要一种安全环保且能实现高精度的金属3D打印薄膜材料，本发明人提出以下技术方案。

发明内容：

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种用于金属3D打印的薄膜材料及其生产工艺。

为了解决上述技术问题，本发明采用了下述第一种技术方案：该用于金属3D打印的薄膜材料包括：作为载体的离型纸、设置于该离型纸上的打印材料膜层以及覆盖于该打印材料膜层上的透明离型膜，其中，所述打印材料膜层包含有金属粉末和光敏树脂。

进一步而言，上述技术方案中，所述金属粉末的质量比为70-99％wt；所述光敏树脂的质量比为1-30％wt。

进一步而言，上述技术方案中，所述打印材料膜层的厚度为10-50μm；所述透明离型膜的厚度为9-25μm，离型力3-35g/cm²。

进一步而言，上述技术方案中，所述打印材料膜层的固化波长范围在192-450nm，受波长为192-450nm的光照射的部位硬化成型，未受光部分在40-120℃的温度下变为可移动膏状物。

进一步而言，上述技术方案中，所述金属粉末为铁基粉末、铝合金粉末、铜基粉末、钛合金粉末、高温合金粉末中的任意一种，其粒径在5-50μm。

进一步而言，上述技术方案中，所述光敏树脂为自由基体系、阳离子体系或混合体系中的一种。

进一步而言，上述技术方案中，所述自由基体系中是低聚物和/或单体，其中，低聚物为聚氨酯丙烯酸酯、环氧丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯中的一种或一种以上的组合，所述单体为单官丙烯酸酯；所述阳离子体系包括环氧树脂与活性稀释剂及阳离子光引发剂及增感剂。