[发明专利]一种用于光固化3D打印的金属浆料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种用于光固化3D打印的金属浆料，其原料包括以重量份数计的金属粉体60～80份，光固化树脂预聚物10～20份，分散剂1～10份及光引发剂0.5～8份。将金属粉、光固化树脂预聚物、分散剂和引发剂混合均匀，制得固相含量在60wt％～90wt％的金属浆料。本发明通过选择合适的分散剂得到分散性好、黏度低的光固化金属浆料，使金属零件具有稳定的性能。

技术领域

本发明涉及一种用于光固化3D打印的金属浆料的制备方法，属于金属增材制造技术领域。

背景技术

3D打印是一种快速成型技术，是以三维数据模型为基础，通过逐层打印的方式来构造物体的技术。随着三维打印技术的不断发展，金属材料在三维打印技术中的应用越来越广泛，但是在光固化技术上还没有特别明显的进步，光固化成型固化速度快，能量利用率高，是一种节能环保高效的成型方法。

目前在金属3D打印领域里面，国内还没有直接通过光固化来实现金属3D打印，并且现有金属3D打印技术制得的金属零件表面精度不高的问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：如何提高金属材料生产过程中的表面精度。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种用于光固化3D打印的金属浆料，其原料包括以重量份数计的金属粉体60～80份，光固化树脂预聚物10～20份，分散剂1～10份及光引发剂0.5～8份。

优选地，所述的光固化树脂预聚物为甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)、2-苯氧基乙基丙烯酸酯(PHEA)、1,6-己二醇二丙烯酸酯(HDDA)、丙烯酸异冰片酯(IBOA)、乙氧基丙烯酸氧苯酯(EB114)、丙烯酸十八烷基酯(ODA)、三环葵基二甲醇二丙烯酸酯(TCDA)、3-乙基-3-羟甲基氧杂环丁烷(bis-EA)、3-乙基-3-(甲基丙烯酰氧基甲基)氧杂环丁烷、二丙二醇二丙烯酸酯(DPGDA)、烷氧基化季戊四醇四丙烯酸酯(EB40)、3,3-(氧基双亚甲基)3-乙基氧杂环丁烷(EMA)、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(TMPTA)、甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)、甲氧基聚乙二醇单丙烯酸酯(MPEG350A)、十二烷基甲基丙烯酸酯(LMA)、三缩丙二醇二丙烯酸酯(TPGDA)、3-缩水甘油醚氧基丙基三乙氧基硅烷(3-EPOX)、三乙二醇二乙烯基醚(DVE-3)、苯基缩水甘油醚(PGE)、季戊四醇三丙烯酸酯(PETA)、丙烯酸异辛酯(2-EHA)、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯(TMPTMA)、乙氧化双酚A二甲基丙烯酸酯(BPA4EODMA)和环氧树脂中的至少一种。

优选地，所述的分散剂为油酸、石蜡、改性蓖麻油、聚乙烯醇、氯化聚酯丙烯酸、四甲基氢氧化铵、聚丙烯酸钠、硬脂酸和聚乙烯吡咯烷酮中的至少一种。

优选地，所述的分散剂包括以重量份计的嘉兴饶稷科技公司生产的CPD-01 1～5份及嘉兴饶稷科技公司生产的CPD-03 1～5份。

优选地，所述的引发剂为2-异丙基硫氧蒽酮、1-羟基环乙基苯基酮、二苯甲酮、三乙醇胺、苯甲酸二甲氨基乙酯、OXE-01、三芳基硫鎓盐、过硫酸铵、N,N-二甲基苯胺、异丙苯过氧化氢和2-甲基-1-(4-甲基苯基)-2-吗啡-1-丙酮中的至少一种。

优选地，所述的引发剂包括以重量份计的嘉兴饶稷科技公司生产的CPI-20 1～5份及嘉兴饶稷科技公司生产的CPI-06 1～4份。

本发明还提供了上述用于光固化3D打印的金属浆料的制备方法，将金属粉、光固化树脂预聚物、分散剂和引发剂混合均匀，制得固相含量在60wt％～90wt％的金属浆料。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

1、通过选择合适的光固化树脂预聚物、分散剂以及引发剂的种类和添加比例制备出固相含量高、分散性好、黏度较低的金属浆料；

2、解决了金属材料不能直接光固化打印的问题；