[发明专利]具有烧结支撑结构的3D模型的打印方法

说明书

本发明申请公开了一种具有烧结支撑结构的3D模型的打印方法，该方法的步骤包括：分别对工件主体和工件支撑进行打印；使用合并脱脂烧结的方式对所述工件主体和所述工件支撑进行脱脂烧结处理；其中，所述脱脂烧结处理过程包括，拼装所述工件主体和所述工件支撑，在所述工件主体和与所述工件支撑的接触部分加入耐高温粉末进行烧结。本发明申请解决了由于增材制造的熔融堆积技术(FDM‑3D打印技术)中打印模型烧结时遇到的模型与打印支撑之间收缩率不匹配，造成带支撑结构的3D打印模型在烧结时因收缩不均匀而容易开裂的技术问题。

技术领域

本发明申请涉及增材制造领域，具体而言涉及一种具有烧结支撑结构的 3D模型的打印方法。

背景技术

在金属3D打印领域，FDM(熔融堆积)打印技术广泛应用。该技术将金属粉末混合高分子粘结剂经过挤出成型形成的打印线材通过打印喷头加热至熔融状态后逐层堆积形成模型，然后通过使用酸催化的裂解反应去除大部分的高分子材料得到脱脂坯，最后对脱脂坯进行高温烧结得到金属部件。

在金属3D打印过程中，由于成型方式为逐层堆积，在零件出现悬空、中空结构时打印过程需要添加支撑以使打印能够顺利完成。支撑材料与模型主体部分同样，通过打印喷头进行打印成型。现有技术在打印支撑时选择的打印方式为填充率较低，打印速度较快的打印方式。打印支撑时用时较模型主体短，耗费材料也较少。

现有技术在实际应用过程中发现也存在相关缺陷。最大的问题目前认为是存在支撑与模型主体收缩率不匹配的问题。在使用支撑的工件烧结时，支撑的变形有时会与工件的变形之间产生干涉导致工件主体部分收到难以回复的伤害，产生开裂缺陷。

发明内容

本发明申请的主要目的在于提供一种具有烧结支撑结构的3D模型的打印方法，以解决由于增材制造的熔融堆积技术(FDM-3D打印技术)中打印模型烧结时遇到的模型与打印支撑之间收缩率不匹配，造成带支撑结构的3D打印模型在烧结时因收缩不均匀而容易开裂的技术问题。

为了实现上述目的，提供了一种具有烧结支撑结构的3D模型的打印方法。

根据本发明申请的具有烧结支撑结构的3D模型的打印方法，该方法的步骤包括：

分别对工件主体和工件支撑进行打印；

使用合并脱脂烧结的方式对所述工件主体和所述工件支撑进行脱脂烧结处理；其中，

所述脱脂烧结处理过程包括，拼装所述工件主体和所述工件支撑，在所述工件主体和与所述工件支撑的接触部分加入耐高温粉末进行烧结。

进一步的，所述分别对工件主体和工件支撑进行打印步骤包括，使用与所述该工件主体匹配的填充形式进行打印。

进一步的，所述分别对工件主体和工件支撑进行打印步骤包括，使用与所述该工件主体匹配的参数进行打印。

进一步的，所述参数至少包括填充率。

进一步的，所述耐高温粉末为氧化铝、氧化钙、陶瓷粉末和/或石墨中的任一种。

进一步的，所述脱脂烧结处理过程包括，在所述工件主体和/或所述工件支撑在烧结过程中与外围接触的位置铺设耐高温粉末。

在本发明申请实施例中，采用构件分开进行结构打印隔离烧结的方式，通过对工件主体和工件支撑单独进行模型制备，并在拼合进行烧结时通过耐高温粉末进行隔绝，达到了避免工件支撑的变形与工件主体的变形之间产生干涉导致工件主体部分受到难以恢复的伤害，产生开裂缺陷的目的，从而实现了消除工件主体或工件支撑之间，在烧结过程中受摩擦力的影响的技术效果，进而解决了由于增材制造的熔融堆积技术(FDM-3D打印技术)中打印模型烧结时遇到的模型与打印支撑之间收缩率不匹配，造成带支撑结构的3D打印模型在烧结时因收缩不均匀而容易开裂的技术问题。本发明申请降低了带支撑结构的 3D打印工件在制备收缩时开裂的风险，提高了3D打印技术的适用性。