本发明涉及打印方法,特别是涉及一种粘结剂喷射3d打印方法。
背景技术:
1、粘结剂喷射3d打印(bj/3dp)是一种增材制造技术,可快速生产复杂的零件结构,设计自由度高,打印的样品组织各向同性,而且该技术几乎与任何粉末状材料兼容。采用该技术打印产品,具有节省材料、生产周期短、产品多样化等优点,能够实现复杂精细结构的产品的制备,并满足多种领域的应用需求。
2、粘结剂喷射3d打印技术应用在铸造行业使用的墨水主要有呋喃树脂、无机粘结剂、酚醛树脂等,每种墨水都有其特殊性能。其中,呋喃树脂是一款应用较广的墨水,不过因其存在成型过程气味大,voc含量高等不环保因素,以及铸造过程发气量较大,砂型高温力学性能较差等问题,一直制约其在铸造领域的应用。无机粘结剂主要成分一般为硅酸盐,溶剂为水,环保性相对较好。然而使用无机粘结剂作为墨水时,需要加热来固化打印坯体,一般使用微波加热;而微波功率控制难度大、固化后生坯强度不均匀,还有设备成本高和能耗大等问题,使得无机粘结剂较难在大尺寸粘结喷射3d打印设备上的应用。所以开发一款常温硬化快、强度高的无机粘结剂及其配套固化剂具有十分重要的意义。
技术实现思路
1、基于此,有必要针对目前现有无机粘结剂常温硬化慢且强度低、呋喃树脂3d打印成型过程气味大、不环保,以及无机粘结剂打印后微波加热固化成本高等问题,提供一种粘结剂喷射3d打印方法。
2、为了解决上述问题,本发明采用下述技术方案:
3、本发明实施例公开一种粘结剂喷射3d打印方法,包括:
4、打印材料的选择:所述打印材料包括铸造用砂或陶瓷粉末、液体固化剂和固体固化剂;
5、混砂过程:将打印材料依次加入到混砂罐中混合均匀;
6、打印过程:循环进行铺粉和喷墨作业以完成打印工作,所选用的粘结剂为无机粘结剂;
7、常温固化:打印完成后常温固化预设时间并清砂以获得打印生坯;
8、二次硬化:将清砂后的打印生坯烘干预设时间以实现二次硬化。
9、在其中一种实施例中,所述混砂过程包括:先加入占铸造用砂或陶瓷粉末的0.1-5.0%的固体固化剂混合均匀,然后加入占铸造用砂或陶瓷粉末的0.1-2.0%的液体固化剂混合均匀。
10、在其中一种实施例中,所述打印材料的选择还包括:所述液体固化剂为有机脂,粘度要求不大于50mpa.s,密度要求为0.8-1.5g/cm3,ph值为5.0-10.0。
11、在其中一种实施例中,所述打印材料的选择还包括:所述固体固化剂为促进反应的无机成分和有机成分,所述无机成分包括二氧化硅、氧化铝、氧化铁中的一者或多者。
12、在其中一种实施例中,所述无机粘结剂为硅酸盐无机粘结剂,粘度标准为5.0-15.0mpa.s,密度要求为0.9-1.5g/cm3,ph值为7.0-14.0。
13、在其中一种实施例中,所述无机粘结剂的加入量占打印材料的1.0-20.0%。
14、在其中一种实施例中,所述常温固化包括:打印完成后常温固化0.5-48h并清砂以获得打印生坯;
15、在其中一种实施例中,所述二次硬化包括:将清砂后的打印生坯烘干1-6h使得打印生坯强度满足不同应用要求。
16、本发明采用的技术方案能够达到以下有益效果:
17、本发明实施例公开的一种粘结剂喷射3d打印方法中,采用无机粘结剂和多组分固化剂,多组分固化剂包括液体固化剂和固体固化剂,在使用时,将两种形态的固化剂混入打印粉料中,通过此种方法使打印粉料兼顾常温快速硬化和打印制品高强度的双效果,即可以实现常温快速固化,无需加热的效果,且可以保证混有所多组分无机粘结剂的打印粉料具有较好的流动性,从而解决使用呋喃树脂等导致的环保性问题,同时解决了热无机打印的高成本问题,推进了无机粘结剂3d打印的产业应用;当然也为液料上机打印及硬化工艺提供参考依据。
1.一种粘结剂喷射3d打印方法,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的粘结剂喷射3d打印方法,其特征在于,所述混砂过程包括:先加入占铸造用砂或陶瓷粉末的0.1-5.0%的固体固化剂混合均匀,然后加入占铸造用砂或陶瓷粉末的0.1-2.0%的液体固化剂混合均匀。
3.根据权利要求1所述的粘结剂喷射3d打印方法,其特征在于,所述打印材料的选择还包括:所述液体固化剂为有机脂,粘度要求不大于50mpa.s,密度要求为0.8-1.5g/cm3,ph值为5.0-10.0。
4.根据权利要求1所述的粘结剂喷射3d打印方法,其特征在于,所述打印材料的选择还包括:所述固体固化剂为促进反应的无机成分和有机成分,所述无机成分包括二氧化硅、氧化铝、氧化铁中的一者或多者。
5.根据权利要求1所述的粘结剂喷射3d打印方法,其特征在于,所述无机粘结剂为硅酸盐无机粘结剂,粘度标准为5.0-15.0mpa.s,密度要求为0.9-1.5g/cm3,ph值为7.0-14.0。
6.根据权利要求5所述的粘结剂喷射3d打印方法,其特征在于,所述无机粘结剂的加入量占打印材料的1.0-20.0%。
7.根据权利要求1所述的粘结剂喷射3d打印方法,其特征在于,所述常温固化包括:打印完成后常温固化0.5-48h并清砂以获得打印生坯。
8.根据权利要求1所述的粘结剂喷射3d打印方法,其特征在于,所述二次硬化包括:将清砂后的打印生坯烘干1-6h使得打印生坯强度满足不同应用要求。
