一种基于自蔓延反应的3D打印方法

摘要

本发明涉及自蔓延反应与3D打印技术，具体地说是涉及一种基于自蔓延反应的3D打印方法。整个打印过程利用自蔓延化学反应放热，完全（或部分）不需要外热源。打印过程中通过快速自动波燃烧的自维持反应得到所需成份和结构的产物。打印可控性好，通过改变热的释放和传输速度来控制过程的速度、温度、转化率和产物的成份及结构。将自蔓延反应与传统3D打印工艺相结合提高了整体打印速率，缩短了打印周期可以快速大量获得打印产品，并且可应用多种金属粉末材料。一经点燃不需要持续供能，相比激光烧结成本更低，效率更高，并且设备简单，易于制造。

主权项

一种基于自蔓延反应的3D打印方法，其特征在于：采用以下步骤：步骤一：对需要修补或建造的部件进行尺寸测量及材料分析；步骤二：向三维建模软件录入测量的数据，为需要修补或打印的部件建模，将建成的三维模型分割成二维截面，并将截面信息传输给位移控制器和反应控制器；步骤三：位移控制器调取第一层二维截面信息，设定填充率为0，层数为1，控制工作台进行前后、左右四个自由度的运动，并控制反应部分上下移动，使得熔液流液口做相对运动，运动路径总和构成三维模型分割成的第一层二维截面，打印始终从X轴最大坐标处开始，移动至X轴最小坐标处，打印后金属溶液还处于半熔融状态，被刷板刷平，位移控制器控制反应部分上升5~10mm安全距离，控制工作台沿‑Y方向移动3~5mm，X轴方向回到最大坐标处，重复上述过程直至第一层二维截面完整打印；同时，反应控制器使多个粉末仓的第一仓正对熔液流液口，通过点火装置引燃粉末，融化粉末仓底部盖板，使金属液从流液口流出，附着在待打印部位，第一仓金属熔液用尽时，移动粉末仓托板，使下一仓正对熔液流液口，引燃下一仓；粉末仓所装自蔓延粉末由按照化学反应配比的高热剂、造渣剂以及根据步骤一材料分析结果配制的金属粉末组成；步骤四：当第一层二维截面打印完毕后，位移控制器控制打印部分上升一定高度，开始打印下一层；步骤五：当打印全部完成时，打印部分移至纵轴最大尺寸处，反应控制器记录打印时间，打印用料情况。