[发明专利]一种3D打印方法

说明书

本发明提供一种3D打印方法，包括以下步骤：步骤一，逐层铺设3D打印成型材料，3D打印成型材料包括聚合物、辐射吸收剂和填料，聚合物呈颗粒或粉末状，辐射吸收剂吸收波长为700nm至10μm的辐射，填料经过表面改性处理；步骤二，逐层分别将3D打印成型材料暴露于辐射中，逐层分别预热3D打印成型材料至低于聚合物熔化温度的温度；步骤三，将近红外光吸收剂逐层分别添加在3D打印成型材料的预设区域上，预设区域是3D打印成型材料层上的至少一部分，相邻两个3D打印成型材料层之间的预设区域具有相连接部分；步骤四，逐层分别将3D打印成型材料暴露于辐射中，使每一3D打印成型材料层上的近红外光吸收剂熔合，提高3D打印物体的机械强度，提高打印生产效率。

技术领域

本发明涉及3D打印技术领域，具体涉及一种3D打印方法。

背景技术

三维(3D)快速成型，也被称为增材制造，基本原理是通过铺设、打印连续的材料层来产生三维物体，三维快速成型设备或三维打印机通过转换物体的三维计算机模型并产生一系列的截面切片来工作，然后打印每个切片，通过每个切片的重叠从而实现三维物体打印成型。

其中，现有专利申请CN201580079600.4披露了利用热辅助烧结的3D打印技术及打印方法，包括：施加构造材料组合物，构造材料组合物具有聚合物颗粒以及与聚合物颗粒混合的吸收辐射的增材，通过将构造材料组合物暴露于辐射来预热构造材料组合物至低于聚合物颗粒的熔化温度的温度，吸收辐射的增材增加辐射吸收并加速构造材料组合物的预热；选择性地将熔剂施加在构造材料组合物的至少一部分上；将构造材料组合物暴露于辐射，从而至少使与熔剂接触的构造材料组合物的至少一部分中的聚合物颗粒至少部分熔合。由于在成型过程中不同材料之间的混合均匀性会影响打印成型的效果，该技术中聚合物颗粒混合有吸收辐射的增材材料，另外还需要在构造成型材料均匀混合添加剂材料，才能实现3D的良好均匀的成型。通常在打印材料中可能还添加有电荷剂、助流剂、抗氧化剂或它们的组合。随着更多添加剂的加入以及添加剂浓度的提高，打印出来的物体机械强度会降低。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种能够提高3D成型物体机械性能且打印生产效率高的打印方法。

为达到本发明的主要目的，本发明提供了一种3D打印方法，包括以下步骤：步骤一，逐层铺设3D打印成型材料，3D打印成型材料包括聚合物、辐射吸收剂和填料，聚合物呈颗粒或粉末状，辐射吸收剂吸收波长为700nm至10μm的辐射，填料经过表面改性处理；步骤二，逐层分别将3D打印成型材料暴露于辐射中，逐层分别预热3D打印成型材料至低于聚合物熔化温度的温度；步骤三，将近红外光吸收剂逐层分别添加在3D打印成型材料的预设区域上，预设区域是3D打印成型材料层上的至少一部分，相邻两个3D打印成型材料层之间的预设区域具有相连接部分；步骤四，逐层分别将3D打印成型材料暴露于辐射中，使每一3D打印成型材料层上的近红外光吸收剂熔合。

由上可见，本发明的3D打印方法简单，采用添加有经过表面改性的填料的3D打印成型材料，逐层分别通过辐射预热、添加助熔剂、辐射熔合的步骤，可以得到机械强度高的3D打印成型物体，填料的添加也提高了打印生产效率。

进一步的技术方案是，3D打印方法还包括以下步骤：步骤五，3D打印成型材料完成铺设以及近红外光吸收剂完成熔合之后，除去预设区域之外的3D打印成型材料。

进一步的技术方案是，步骤一中，3D打印成型材料铺设在打印平台上；步骤二和四中，辐射由光处理设备提供。

进一步的技术方案是，聚合物、辐射吸收剂和填料混合均匀。填料已经过表面改性处理，能够提高材料的混合均匀性。混合步骤可以采用现有的混合操作使得物料混合均匀，也可以进一步添加一些现有添加剂促进材料分散。