CN104592726A - 一种用于3d打印的具有镀银效果的仿银复合耗材及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种用于3D打印的具有镀银效果的仿银复合耗材，其组分及质量百分含量为：金属铝银粉1%—30%、PLA 70%-99%。由于采用金属铝银粉填充入PLA（聚乳酸）塑胶材料作为3D打印耗材的主材料，故使得该3D打印耗材打印出的模型成品，不需化学或物理性的打磨抛光，具有闪烁的银色光泽，具有类似银金属一样的镀银光泽和质感，并且有无毒、耐高温、耐酸碱、耐光照、不变色等特点，开拓多了一种3D打印使用的耗材，使3D打印镀银效果的仿银金属模型、产品成为现实。

Description

一种用于3D打印的具有镀银效果的仿银复合耗材及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种3D打印耗材，具体是一种具有镀银效果的仿银复合耗材及其制备方法。

背景技术

现在中国用于FDM（熔融沉积制造）原理的3D打印机的耗材，至今还没出现用于3D打印的具有镀银效果的仿银金属复合耗材。

具有镀银效果的仿银复合耗材，在不使用真正银金属为原料的前提下，大大节省了原料成本，同时又制作出了仿银效果的3D打印模型及产品，大大拓宽了3D打印在生活及工业领域的应用。

发明内容

针对上述3D打印市场耗材的空白点，本发明的目的是提供一种具有镀银效果的仿银复合耗材，使得该3D打印耗材打印出的模型成品具有类似银金属一样的镀银光泽和质感，使3D打印镀银效果的仿银模型或产品成为现实；进一步提供一种具有镀银效果的仿银复合耗材的制备方法。

为达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种具有镀银效果的仿银复合耗材，其特点是其组分及质量百分含量为：

金属铝银粉1%—30%、

PLA 70%-99%。

进一步地，该具有镀银效果的仿银复合耗材的组分及质量百分含量为：

金属铝银粉1%、

PLA 99%。

该具有镀银效果的仿银复合耗材的组分及质量百分含量还可以为：

金属铝银粉30%、

PLA 70%。

更进一步地，该具有镀银效果的仿银复合耗材的组分及质量百分含量为：

金属铝银粉10%、

PLA 90%。

本发明的仿银复合耗材，其组分及质量百分含量还可以为：

金属铝银粉1%—30%、

PLA 30%-85%、

ABS 10%-15%。

本发明的金属铝银粉，亦称“铝粉”、“银粉”， 是金属颜料中的一大类。其化学成份实为“铝”，并非“银”。其质轻，漂浮力高，遮盖力强，对光和热的反射性能好，具有银白色金属光泽，可达到银金属一样的外观和质感。

上述金属铝银粉可选用从100目细度到2000目细度的粉状颜料，铝银粉随其颗粒的大小不同，在3D打印耗材使用中表现出不同的效果：颗粒越大，闪烁效果越强，对底色的遮盖力越弱；反之颗粒越小，光泽越柔和，对底色的遮盖力越强。

金属铝银粉添加比例越高，则获得越接近真正银金属的表面效果。

上述金属铝银粉重金属含量低，符合相关安全技术标准，因而可用于食品包装和儿童玩具领域的使用。

上述PLA塑胶由ABS、PP、PC、PVC、PE、PETG、PA中的一种塑胶或一种以上的混合复合型塑胶代替，亦可制作类似产品。

本发明的具有镀银效果的仿银复合耗材的制备方法，制备步骤如下：

①、将金属铝银粉和PLA，按比例调配；

②、将调配好的原料放入干燥机内以90℃-100℃的温度干燥2小时以上，使原料含水量降至0.2%-0.5%；

③、将干燥后的原料放入塑胶搅拌机，充分搅拌混合30分钟；

④、将混合好的原料一起加入双螺杆造粒机，经过温度180℃-210℃的高温加热，将原料在螺杆炮筒中高温塑化溶解后以螺杆转速30-60RPM挤出原料；

⑤、从螺杆挤出的原料进入造粒模具后，被分化成细条状，并被自动刀片快速切割成粒径约为0.1-0.2mm的复合颗粒；

⑥、将复合颗粒放入塑胶干燥机内以80℃-100℃干燥2-3小时；

⑦、将复合颗粒加入塑胶挤出机，经过温度180℃-210℃的高温加热，将复合颗粒在螺杆炮筒中高温塑化溶解，螺杆转速30-60 RPM挤出原料；

⑧、从螺杆挤出的原料经过蜂窝状的挤出模具后，再进入内锥形的不锈钢挤出模具而挤出成型的塑胶线条；

⑨、塑胶线条进入6米长的10℃-15℃的存有冰水的水槽，充分冷却成型线材；

⑩、线条进入牵引机卷起，通过牵引拉力固定线材的大小直径；

⑪、牵引机出来后定形的线材，进入双轮储线架，缓冲及储藏牵引出线材；

⑫、储线架出来的线材进入卷线机，在线盘中自动收卷成成品。

当所述金属铝银粉添加比例在1%-5%的情况下，可以不需要先与PLA混合制作成复合颗粒，其制备步骤如下：

①、将金属铝银粉和PLA，按比例调配；

②、将调配好的原料放入塑胶干燥机内以80℃-100℃干燥2-3小时；

③、将原料加入塑胶挤出机，经过温度180℃-210℃的高温加热，将原料在螺杆炮筒中高温塑化溶解，螺杆转速30-60 RPM挤出原料；

④、从螺杆挤出的原料经过蜂窝状的挤出模具后，再进入内锥形的不锈钢挤出模具而挤出成型的塑胶线条；

⑤、塑胶线条进入6米长的10℃-15℃的存有冰水的水槽，充分冷却成型线材；

⑥、线条进入牵引机卷起，通过牵引拉力固定线材的大小直径；

⑦、牵引机出来后定形的线材，进入双轮储线架，缓冲及储藏牵引出线材；

⑧、储线架出来的线材进入卷线机，在线盘中自动收卷成成品。

本发明的组分除了金属铝银粉和PLA外，还添加有其他组分时，其制备方法与上述相同，采用将所有组分混合制成复合颗粒后再进行挤出，而当金属铝银粉添加比例在1%-5%的情况下，金属铝银粉可以不需要与其他组分混合制成复合颗粒，可以先将除了金属铝银粉外的组分混合制成复合颗粒后，再将复合颗粒与金属铝银粉混合后放入螺杆挤出机接进行挤出。

本发明由于运用金属铝银粉与PLA等塑胶有效融合，从而使3D打印耗材具有类似银一样的镀银光泽和质感，打印出的模型和产品，不需要物理或化学性的打磨抛光，也能立刻呈现闪烁的银色光泽，并且具有无毒、耐高温、耐酸碱、耐光照、不变色、不导电等特点，开拓多了一种3D打印使用的耗材，使3D打印镀银效果的仿银模型或产品成为现实；又由于该金属铝银粉选用不同的细度时在3D打印耗材使用中会表现出不同的效果，所以可根据需求选择不同细度的金属铝银粉。该软仿银复合耗材能使用在众多领域，比如可以打印出首饰、钟表、零件、仪器仪表、电路板、集成电路、艺术品等领域。

具体实施方式

实施例一

采用1%的金属铝银粉和99%的PLA（polylactide 聚乳酸），通过以下配方制作出来的用于3D打印的仿银复合耗材。具体制备步骤如下：

①、将1%的金属铝银粉和99%的PLA混合调配；

②、将调配好的原料放入塑胶干燥机内以80℃-100℃干燥2-3小时；

③、将原料加入塑胶挤出机，经过温度180℃-210℃的高温加热，将原料在螺杆炮筒中高温塑化溶解，螺杆转速30-60 RPM挤出原料；

④、从螺杆挤出的原料经过蜂窝状的挤出模具后，再进入内锥形的不锈钢挤出模具而挤出成型的塑胶线条；

⑤、塑胶线条进入6米长的10℃-15℃的存有冰水的水槽，充分冷却成型线材；

⑥、线条进入牵引机卷起，通过牵引拉力固定线材的大小直径；

⑦、牵引机出来后定形的线材，进入双轮储线架，缓冲及储藏牵引出线材；

⑧、储线架出来的线材进入卷线机，在线盘中自动收卷成成品。

实施例二：

采用30%的金属铝银粉和70%的PLA，通过以下配方制作出来的用于3D打印的仿银复合耗材。具体制备步骤如下：

①、将30%的金属铝银粉和70%的PLA混合调配；

②、将调配好的原料放入干燥机内以90℃-100℃的温度干燥2小时以上，使原料含水量降至0.2%-0.5%；

③、将干燥后的原料放入塑胶搅拌机，充分搅拌混合30分钟；

④、将混合好的原料一起加入双螺杆造粒机，经过温度180℃-210℃的高温加热，将原料在螺杆炮筒中高温塑化溶解后以螺杆转速30-60RPM挤出原料；

⑤、从螺杆挤出的原料进入造粒模具后，被分化成细条状，并被自动刀片快速切割成粒径约为0.1-0.2mm的复合颗粒；

⑥、将复合颗粒放入塑胶干燥机内以80℃-100℃干燥2-3小时；

⑦、将复合颗粒加入塑胶挤出机，经过温度180℃-210℃的高温加热，将复合颗粒在螺杆炮筒中高温塑化溶解，螺杆转速30-60 RPM挤出原料；

⑧、从螺杆挤出的原料经过蜂窝状的挤出模具后，再进入内锥形的不锈钢挤出模具而挤出成型的塑胶线条；

⑨、塑胶线条进入6米长的10℃-15℃的存有冰水的水槽，充分冷却成型线材；

⑩、线条进入牵引机卷起，通过牵引拉力固定线材的大小直径；

⑪、牵引机出来后定形的线材，进入双轮储线架，缓冲及储藏牵引出线材；

⑫、储线架出来的线材进入卷线机，在线盘中自动收卷成成品。

实施例三：

采用10%的金属铝银粉和90%的PLA，通过以下配方制作出来的用于3D打印的仿银复合耗材。具体制备步骤如下：

①、将10%的金属铝银粉和90%的PLA混合调配；

②、将调配好的原料放入干燥机内以90℃-100℃的温度干燥2小时以上，使原料含水量降至0.2%-0.5%；

③、将干燥后的原料放入塑胶搅拌机，充分搅拌混合30分钟；

④、将混合好的原料一起加入双螺杆造粒机，经过温度180℃-210℃的高温加热，将原料在螺杆炮筒中高温塑化溶解后以螺杆转速30-60RPM挤出原料；

⑤、从螺杆挤出的原料进入造粒模具后，被分化成细条状，并被自动刀片快速切割成粒径约为0.1-0.2mm的复合颗粒；

⑥、将复合颗粒放入塑胶干燥机内以80℃-100℃干燥2-3小时；

⑦、将复合颗粒加入塑胶挤出机，经过温度180℃-210℃的高温加热，将复合颗粒在螺杆炮筒中高温塑化溶解，螺杆转速30-60 RPM挤出原料；

⑧、从螺杆挤出的原料经过蜂窝状的挤出模具后，再进入内锥形的不锈钢挤出模具而挤出成型的塑胶线条；

⑨、塑胶线条进入6米长的10℃-15℃的存有冰水的水槽，充分冷却成型线材；

⑩、线条进入牵引机卷起，通过牵引拉力固定线材的大小直径；

⑪、牵引机出来后定形的线材，进入双轮储线架，缓冲及储藏牵引出线材；

⑫、储线架出来的线材进入卷线机，在线盘中自动收卷成成品。

实施例四：

采用5%的金属铝银粉、85%的PLA和10%的ABS（Acrylonitrile Butadiene Styrene 丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物），通过以下配方制作出来的用于3D打印的仿银复合耗材。具体制备步骤如下：

①、将85%的PLA和10%的ABS混合调配；

②、将调配好的原料放入干燥机内以90℃-100℃的温度干燥2小时以上，使原料含水量降至0.2%-0.5%；

③、将干燥后的原料放入塑胶搅拌机，充分搅拌混合30分钟；

④、将混合好的原料一起加入双螺杆造粒机，经过温度180℃-210℃的高温加热，将原料在螺杆炮筒中高温塑化溶解后以螺杆转速30-60RPM挤出原料；

⑤、从螺杆挤出的原料进入造粒模具后，被分化成细条状，并被自动刀片快速切割成粒径约为0.1-0.2mm的复合颗粒；

⑥、将复合颗粒放入塑胶干燥机内以80℃-100℃干燥2-3小时；

⑦、将复合颗粒和5%的金属铝银粉混合成混合料加入塑胶挤出机，经过温度180℃-210℃的高温加热，将混合料在螺杆炮筒中高温塑化溶解，螺杆转速30-60 RPM挤出原料；

⑧、从螺杆挤出的原料经过蜂窝状的挤出模具后，再进入内锥形的不锈钢挤出模具而挤出成型的塑胶线条；

⑨、塑胶线条进入6米长的10℃-15℃的存有冰水的水槽，充分冷却成型线材；

⑩、线条进入牵引机卷起，通过牵引拉力固定线材的大小直径；

⑪、牵引机出来后定形的线材，进入双轮储线架，缓冲及储藏牵引出线材；

⑫、储线架出来的线材进入卷线机，在线盘中自动收卷成成品。

实施例五：

采用15%的金属铝银粉、70%的PLA和15%的ABS，通过以下配方制作出来的用于3D打印的仿银复合耗材。具体制备步骤如下：

①、将15%的金属铝银粉、70%的PLA和15%的ABS混合调配；

②、将调配好的原料放入干燥机内以90℃-100℃的温度干燥2小时以上，使原料含水量降至0.2%-0.5%；

③、将干燥后的原料放入塑胶搅拌机，充分搅拌混合30分钟；

④、将混合好的原料一起加入双螺杆造粒机，经过温度180℃-210℃的高温加热，将原料在螺杆炮筒中高温塑化溶解后以螺杆转速30-60RPM挤出原料；

⑤、从螺杆挤出的原料进入造粒模具后，被分化成细条状，并被自动刀片快速切割成粒径约为0.1-0.2mm的复合颗粒；

⑥、将复合颗粒放入塑胶干燥机内以80℃-100℃干燥2-3小时；

⑦、将复合颗粒加入塑胶挤出机，经过温度180℃-210℃的高温加热，将复合颗粒在螺杆炮筒中高温塑化溶解，螺杆转速30-60 RPM挤出原料；

⑧、从螺杆挤出的原料经过蜂窝状的挤出模具后，再进入内锥形的不锈钢挤出模具而挤出成型的塑胶线条；

⑨、塑胶线条进入6米长的10℃-15℃的存有冰水的水槽，充分冷却成型线材；

⑩、线条进入牵引机卷起，通过牵引拉力固定线材的大小直径；

⑪、牵引机出来后定形的线材，进入双轮储线架，缓冲及储藏牵引出线材；

⑫、储线架出来的线材进入卷线机，在线盘中自动收卷成成品。

实施例六：

采用25%的金属铝银粉、63%的PLA和12%的ABS，通过以下配方制作出来的用于3D打印的仿银复合耗材。具体制备步骤如下：

①、将25%的金属铝银粉、63%的PLA和12%的ABS混合调配；

②、将调配好的原料放入干燥机内以90℃-100℃的温度干燥2小时以上，使原料含水量降至0.2%-0.5%；

③、将干燥后的原料放入塑胶搅拌机，充分搅拌混合30分钟；

④、将混合好的原料一起加入双螺杆造粒机，经过温度180℃-210℃的高温加热，将原料在螺杆炮筒中高温塑化溶解后以螺杆转速30-60RPM挤出原料；

⑤、从螺杆挤出的原料进入造粒模具后，被分化成细条状，并被自动刀片快速切割成粒径约为0.1-0.2mm的复合颗粒；

⑥、将复合颗粒放入塑胶干燥机内以80℃-100℃干燥2-3小时；

⑦、将复合颗粒加入塑胶挤出机，经过温度180℃-210℃的高温加热，将复合颗粒在螺杆炮筒中高温塑化溶解，螺杆转速30-60 RPM挤出原料；

⑧、从螺杆挤出的原料经过蜂窝状的挤出模具后，再进入内锥形的不锈钢挤出模具而挤出成型的塑胶线条；

⑨、塑胶线条进入6米长的10℃-15℃的存有冰水的水槽，充分冷却成型线材；

⑩、线条进入牵引机卷起，通过牵引拉力固定线材的大小直径；

⑪、牵引机出来后定形的线材，进入双轮储线架，缓冲及储藏牵引出线材；

⑫、储线架出来的线材进入卷线机，在线盘中自动收卷成成品。

以上六个实施例所得出的结论对比如下表：

其中，表中的仿镀银效果用0到1的数值来表达，1的仿镀银效果最强。

尽管本发明是参照具体实施例来描述，但这种描述并不意味着对本发明构成限制。参照本发明的描述，所公开的实施例的其他变化，对于本领域技术人员都是可以预料的，这种的变化应属于所属权利要求所限定的范围内。

Claims (8)

1.一种用于3D打印的具有镀银效果的仿银复合耗材，其特征在于其组分及质量百分含量为：

金属铝银粉1%—30%、

PLA 70%-99%。

2.根据权利要求1所述的一种用于3D打印的具有镀银效果的仿银复合耗材，其特征在于上述组分的质量百分含量为：

金属铝银粉1%、

PLA 99%。

3.根据权利要求1所述的一种用于3D打印的具有镀银效果的仿银复合耗材，其特征在于上述组分的质量百分含量为：

金属铝银粉30%、

PLA 70%。

4.根据权利要求1所述的一种用于3D打印的具有镀银效果的仿银复合耗材，其特征在于上述组分的质量百分含量为：

金属铝银粉10%、

PLA 90%。

5.根据权利要求1所述的一种用于3D打印的具有镀银效果的仿银复合耗材，其特征在于其组分及质量百分含量为：

金属铝银粉1%—30%、

PLA 30%-85%、

ABS 10%-15%。

6.根据权利要求1至5的任一权利要求所述的一种用于3D打印的具有镀银效果的仿银复合耗材，其特征在于上述金属铝银粉可选用从100目细度到2000目细度的粉状颜料。

7.根据权利要求1至5的任一权利要求所述的一种用于3D打印的具有镀银效果的仿银复合耗材，其特征在于上述PLA塑胶由ABS、PP、PC、PVC、PE、PETG、PA中的一种塑胶或一种以上的混合复合型塑胶代替

根据权利要求1至4的任一权利要求所述的一种用于3D打印的具有镀银效果的仿银复合耗材的制备方法，其特征在于其制备步骤如下：

①、将金属铝银粉和PLA，按比例调配；

②、将调配好的原料放入干燥机内以90℃-100℃的温度干燥2小时以上，使原料含水量降至0.2%-0.5%；

③、将干燥后的原料放入塑胶搅拌机，充分搅拌混合30分钟；

④、将混合好的原料一起加入双螺杆造粒机，经过温度180℃-210℃的高温加热，将原料在螺杆炮筒中高温塑化溶解后以螺杆转速30-60RPM挤出原料；

⑤、从螺杆挤出的原料进入造粒模具后，被分化成细条状，并被自动刀片快速切割成粒径约为0.1-0.2mm的复合颗粒；

⑥、将复合颗粒放入塑胶干燥机内以80℃-100℃干燥2-3小时；

⑦、将复合颗粒加入塑胶挤出机，经过温度180℃-210℃的高温加热，将复合颗粒在螺杆炮筒中高温塑化溶解，螺杆转速30-60 RPM挤出原料；

⑧、从螺杆挤出的原料经过蜂窝状的挤出模具后，再进入内锥形的不锈钢挤出模具而挤出成型的塑胶线条；

⑨、塑胶线条进入6米长的10℃-15℃的存有冰水的水槽，充分冷却成型线材；

⑩、线条进入牵引机卷起，通过牵引拉力固定线材的大小直径；

⑪、牵引机出来后定形的线材，进入双轮储线架，缓冲及储藏牵引出线材；

⑫、储线架出来的线材进入卷线机，在线盘中自动收卷成成品。

8.根据权利要求8的任一权利要求所述的一种用于3D打印的具有镀银效果的仿银复合耗材的制备方法，其特征在于当所述金属铝银粉添加比例在1%-5%的情况下，可以不需要先与PLA混合制作成复合颗粒，其制备步骤如下：

①、将金属铝银粉和PLA，按比例调配；

②、将调配好的原料放入塑胶干燥机内以80℃-100℃干燥2-3小时；

③、将原料加入塑胶挤出机，经过温度180℃-210℃的高温加热，将原料在螺杆炮筒中高温塑化溶解，螺杆转速30-60 RPM挤出原料；

④、从螺杆挤出的原料经过蜂窝状的挤出模具后，再进入内锥形的不锈钢挤出模具而挤出成型的塑胶线条；

⑤、塑胶线条进入6米长的10℃-15℃的存有冰水的水槽，充分冷却成型线材；

⑥、线条进入牵引机卷起，通过牵引拉力固定线材的大小直径；

⑦、牵引机出来后定形的线材，进入双轮储线架，缓冲及储藏牵引出线材；

⑧、储线架出来的线材进入卷线机，在线盘中自动收卷成成品。