[发明专利]用于3D打印的石膏粉料

说明书

本发明涉及一种用于3D打印的石膏粉料，所述石膏粉料按质量份计算由以下组分组成，包括基料α‑半水石膏70～90％、粘结剂10～25％、促凝剂0.5～5％、分散剂0.5～2％、其它助剂5～10％。所述基料α‑半水石膏粉末的粒度为100～500目。本发明有效地解决了现有技术存在的打印产品强度较低、固化慢、打印产品边界扩散、吸水率高、耐水性差等不足，本发明石膏粉末具有成型硬化速度快、渗透合适、成形精度高、强度好、无毒环保；本发明石膏粉末均匀细腻，无团聚；粉末流动性好，使供粉系统不易堵塞，能铺成薄层，且铺粉均匀顺畅，没有皱褶，无粉末飞扬，不会堵塞打印头，效果比较理想，并且本发明的原料价廉宜得，生产工艺简单，有效地降低了生产成本。

技术领域

本发明涉及3D打印领域，特别涉及一种用于3D打印的石膏粉料。

背景技术

3D打印(3DP)即快速成型技术的一种，它是一种以数字模型文件为基础，运用粉状金属、塑料、陶瓷、砂、碳化硅粉、石膏材料等可粘合材料，通过逐层打印的方式来构造物体的技术。3D打印由于可根据模型的三维数据为基础直接通过打印机逐层打印增加材料来生成实体。3D打印通常是采用数字技术材料打印机来实现的。在制造及其他相关领域引起高度关注，被誉为“第三次工业技术革命”的核心技术。在模具制造、工业设计等领域被用于制造模型或一些产品的直接制造；该技术由于无需传统建材构建成型的支模过程，因此简化了施工工艺，缩短施工工时。

材料既是3D打印技术的基础，又是制约3D打印技术发展的瓶颈。由于3D打印的特点，所用材料需要满足工作、力学、安全性能以及制造成本等特定的性能要求，才能用于3D打印。应用于3D打印技术的材料种类繁多，材料的多元化发展也成为了其主要优势。目前应用于3D打印技术的材料多为工程性塑料、光敏树脂、橡胶类、金属、陶瓷、石膏等，其中石膏作为一种取材广泛、价廉易得且安全无害的材料有着广阔的发展前景。

石膏材料是一种绿色环保的无机胶凝材料，凝结时间迅速可控，完全可以作为3D打印等增材制造技术的原材料。采用石膏粉作为快速成型的材料，具有成型速度快，成型精度和强度好，价格低廉，无毒无污染等优点，而且采用合适的后处理方式，使成型件强度高、不易变形，可以在某些场合替代现有的塑料和树脂模型，作为概念原型、功能测试的原型、模具和功能零件使用，更有利于快速成型技术的推广。但是，现有的石膏若直接用于3D打印，存在以下缺陷：1、打印产品强度较低；2、固化慢，影响打印效率；3、打印产品边界扩散，影响产品打印精度；4、吸水率高、耐水性差；5、流动性差，打印过程下料不畅。以上缺点大大限制了石膏材料在增材制造领域的应用，也阻碍了具有优化设计的结构和优异性能的新型石膏制品的出现和发展，而且现有技术对此并没有解决之策。

因此，如何设计一种专用于3D打印的石膏粉料，成为本领域亟需解决的问题，而且具有重要的现实意义和实际价值。

发明内容

本发明针对现有技术存在的打印产品强度较低、固化慢、打印产品边界扩散、吸水率高、耐水性差等不足，提供了一种用于3D打印的石膏粉料，有效地解决了现有技术中存在的不足。本发明石膏粉末具有成型硬化速度快、渗透合适、成形精度高、强度好、无毒环保、生产工艺简单及成本低等优势。

为解决上述存在的不足，本发明采用的技术方案为：

一种用于3D打印的石膏粉料，所述石膏粉料按质量份计算由以下组分组成，包括基料α-半水石膏70～90％、粘结剂10～25％、促凝剂0.5～5％、分散剂0.5～2％、其它助剂5～10％。

进一步的，所述基料α-半水石膏粉末的粒度为100～500目。

进一步的，所述基料α-半水石膏粉末的粒度为125～325目，所述基料α-半水石膏粉末的加入量为75～85％。

进一步的，所述粘结剂为甲基纤维素、羟丙基甲基纤维素、羧甲基纤维素钠、羟乙基纤维素、聚乙烯醇、可再分散乳胶粉、麦芽糊精以及淀粉中的一种或多种。