[发明专利]一种大面积大厚度尼龙材料结构3D打印方法

摘要

本发明涉及一种大面积大厚度尼龙材料结构3D打印方法，包括设备预制，尼龙原料预制，原料上料，成型作业及定型作业等五个步骤。本发明一方面可有效的提高尼龙材料工件通过3D打印作业的成型作业效率和加工精度，另一方面可有效的消除尼龙材料3D打印作业中各层尼龙材料间易产生空隙、气泡的缺陷，提高尼龙工件材料结构的致密性和结构均匀性，同时有效的杜绝了因尼龙材料在因3D打印加工时间长，工件面积及厚度大而造成尼龙材料成型过程中受热不均现象，从而达到克服大面积、大厚度尼龙工件易发生开裂、翘边现象，从而有效的提高尼龙工件产品质量的可靠性和稳定性。

主权项

1.一种大面积大厚度尼龙材料结构3D打印方法，其特征在于，所述的大面积大厚度尼龙材料结构3D打印加工方法包括以下步骤：/n第一步，设备预制，首先在3D打印设备承载台上安装成型托盘，并将成像托盘中点与3D打印设备工作台的原点位置对应，然后在成型托盘外表面均布至少两个加热装置，然后将3D打印设备的加热装置调置水平，并将3D打印设备的打印喷头调节到3D打印设备工作台原点正上方，并与成型托盘上表面间间距为1—2.5毫米作为打印喷头与打印工作面的作业间隙，然后定位备用；/n第二步，尼龙原料预制，在完成第一步作业后，将需要参与3D打印成型作业的尼龙材料在惰性气体保护环境下，在45℃—100℃恒温环境下连续加热干燥2—10小时，然后在惰性气体保护环境下自然冷却至45℃—150℃备用；/n第三步，原料上料，首先将3D打印设备的加热装置升温至80℃—150℃，然后在成型托盘上表面均匀涂布粘接剂，并在完成粘接剂涂布后将打印喷头调节到粘接剂上表面1—2.5毫米位置处待机，同时通过成型托盘外表面的加热装置将成型托盘温度预热至60℃—100℃，最后将第二步中处理过的尼龙原料安装到3D打印设备的上料机构上备用，从而完成原料上料作业；/n第四步，成型作业，将第三步后，通过打印设备的加热装置对尼龙原料加热至熔融态，然后通过打印喷头将熔融态的尼龙原料按照工件加工程序喷涂到成型托盘上表面的粘接层上，然后按照工件加工程序逐层进行尼龙材料喷涂沉积作业，直至完成工件打印成型为止，在打印喷头进行喷涂成型加工时，打印喷头与喷涂成型的工件成型作业面间距保持1—2.5毫米不变，同时由成型托盘外表面的加热装置将成型托盘温度加热至80℃—120℃；/n第五步，定型作业，在完成第四步工件成型作业后，停止3D打印设备喷涂作业及加热装置加热作业，然后由成型托盘外表面的加热装置对成型托盘和成型托盘内的工件进行保温10—30分钟，然后自然冷却至常温即可得到成品尼龙材质工件；/n所述的第一步中的成型托盘为横截面呈“凵”字型槽状结构，成型托盘外表面的加热装置为电阻加热装置、辐照加热装置中的任意一种或两种共用，所述的第二步中的惰性气体为氮气、氩气、氦气中的任意一种，且干燥时惰性气体压力1—2.5倍标准大气压，所述的第三步中，粘接剂层厚度为0.3—1毫米并均布在成型托盘上表面，所述的第四步中，打印喷头每层喷涂厚度为0.1—0.5毫米，每分钟喷涂3—5层，且每层喷涂作业中，打印喷头水平方向上运行速度为20—500mm/s，所述的第四步中，在打印喷头进行尼龙工件进行打印成型作业时，尼龙工件与成型托盘侧表面间间距为3—20毫米，所述的第四步喷涂作业时，每完成3—5层尼龙工件喷涂成型作业后，通过与尼龙工件喷涂表面平行的压板进行挤压塑形，且挤压塑形压力方向与成型托盘上表面垂直分布，压力为尼龙工件承压强度的70％—90％，所述的第五步中，在保温作业过程中，对成型托盘下表面通过超声波振荡装置进行震荡作业，振荡频率为80—500kHz，振荡方向与成型托盘下表面呈30°—90°夹角。/n