一种基于3D打印技术的高吸附性粉末材料成形工艺

摘要

一种基于3D打印技术的高吸附性粉末材料成形工艺，采用粉末3D打印工艺实现高吸附性粉末材料的快速成形，以电气石或硅藻土粉末为原材料，并能够根据用户需求进行的定制化生产，采用3D打印工艺进行高吸附性粉末材料成形，再结合适当的低温烧结后处理工艺，保证所成形零件具有一定的强度，以实现具有复杂结构的高吸附性粉末制品的快速制造，同时实现满足用户需求的环保工艺品的定制化制造，缩短高吸附性粉末制品的生产周期，降低生产成本，提高产品质量。

主权项

一种基于3D打印技术的高吸附性粉末材料成形工艺，其特征在于，包括下列步骤：1)将主料和辅料混合到一起，以质量分数计算，主料所占比例是10％～90％，主料为电气石或硅藻土粉末材料，辅料为石英、沸石粉末、氧化锆、氧化钛、镍粉或硼砂粉，电气石粉末或硅藻土粉末的目数为10目到200目；2)将混好的粉末材料装入到3D打印设备的供粉缸(9)中，再将粘结剂存放在外供粘结剂盒(1)，粘结剂在微型泵(2)的驱动下，由导管(3)始终补充到喷印头(4)；3)在计算机中建立所需的粉末制品的三维模型，并对该模型进行分层和数据处理；4)然后，计算机读入当前层的工艺数据，通过控制二维运动平台(5)，带动喷印头支架(6)与其上的喷印头(4)，以及铺粉辊子(7)进行运动；5)在二维运动平台(5)带动铺粉辊子(7)从供粉缸(9)端至成型缸(8)端运动过程中，铺粉辊子(7)将供粉缸(9)中的混合粉末推送到成型缸(8)中并铺平；6)同时，喷印头(4)按照当前分层截面的信息，在成型缸(8)中事先铺好的一层粉末材料上，有选择性地喷射粘结剂，涂敷在部分粉末上，形成一层截面薄层；7)如果采用的是光敏溶胶粘结剂，则在喷印头(4)喷射光敏溶胶粘结剂的同时，还需将紫外光(10)投射在粉末平面上，使涂敷在粉末表面的光敏溶胶粘结剂迅速固化，快速粘结，所述的紫外光(10)来源于机器内腔上安装的紫外灯，或来自安装于喷印头支架(6)跟随运动的紫外光源；8)完成当前层的粘结后，二维运动平台(5)带动喷印头(4)回到供粉缸(9)不临近成型缸(8)的一端，然后供粉缸(9)上升一个分层厚度，成型缸(8)下降一个分层厚度；9)重复步骤4)～步骤8)，直至零件完成；10)取出已经完整成型的零件，进行清沙等后处理；11)若对成形零件力学性能有高要求，辅料中加入质量分数占其0.1％～10％的陶土助熔剂，在清理表面残余粉末后，在不破坏材料吸附性能的条件下，对制品进行低温烧结，烧结温度低于800℃，获得具有一定力学性能的高吸附性能制品。