CN111775442A - 一种工业级大尺寸pc-abs合金材料fdm成型方法 - Google Patents

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    • B29C64/00—Additive manufacturing, i.e. manufacturing of three-dimensional [3D] objects by additive deposition, additive agglomeration or additive layering, e.g. by 3D printing, stereolithography or selective laser sintering
    • B29C64/10—Processes of additive manufacturing
    • B29C64/106—Processes of additive manufacturing using only liquids or viscous materials, e.g. depositing a continuous bead of viscous material
    • B29C64/118—Processes of additive manufacturing using only liquids or viscous materials, e.g. depositing a continuous bead of viscous material using filamentary material being melted, e.g. fused deposition modelling [FDM]
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B33Y—ADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
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Abstract

本发明公开了一种工业级大尺寸PC‑ABS合金材料FDM成型方法，包括以下步骤：(1)将PC‑ABS合金材料放置于烘干温度为90～120℃的普通鼓风干燥箱进行3～6小时烘干；(2)将成型室和打印平台进行加热；(3)将烘干后的PC‑ABS合金材料放入材料箱进一步进行干燥，干燥温度为100～120℃；(4)将打印平台进行微孔处理和涂抹高温黏胶；(5)根据底面的二维图形打印第一层图形，沿图形周轮廓垂直方向打印裙边，所述沿图形周轮廓垂直方向打印的裙边与图形周轮廓重叠，重叠率为5～50％，裙边的宽度为15～30mm；(6)控制喷嘴温度，按照正交铺层方式进行打印成型，最终得到PC‑ABS合金样件。本发明通过对烘干温度、微孔处理、打印方式以及喷嘴温度的控制，制得高致密度高强度的PC‑ABS样件。

Description

一种工业级大尺寸PC-ABS合金材料FDM成型方法
技术领域
本发明涉及工程塑料FDM打印成型技术领域，特别涉及一种工业级大尺寸PC-ABS合金材料FDM成型方法。
背景技术
增材制造技术也称作3D打印技术，增材制造技术主要是以计算机辅助设计、材料加工与成型技术以及数字模型为基础，通过编程和数控***把专用的打印材料，如金属材料，陶瓷材料，无机材料等，通过挤压，烧结，熔融，固化，喷射等各种方式逐层堆积而成，制造出具有实体的新型制造技术。
聚碳酸酯(PC)作为一种性能优异的热塑性工程塑料，广泛应用于汽车工业、电器工业等领域，但是PC价格昂贵及缺口敏感性在一定程度上限制了其应用范围。PC/丙烯腈–丁二烯–苯乙烯塑料(ABS)合金很好地改善了PC的缺口敏感性，提高了PC的加工流动性，有效增加了PC的力学性能及应用范围。因此近年来，PC/ABS合金的研究越来越受到研究人员的青睐，其应用领域也越来越广泛。
FDM是最普及工艺最简单的3D打印技术，但是FDM3D打印成型技术目前在工业级的应用还不是很完善，在打印PC-ABS材料的产品时存在表面质量不佳，精度不足，力学性能不理想的问题，特别是目前对于该材料的打印在尺寸上比较局限，很难在大尺寸上的部件得到突破，这大大限制了其在工业上的复杂结构、仿生结构等个性化结构的应用。因此，研究PC+ABS复合材料FDM打印成型，对于其大尺寸的打印成型，有利于该材料在汽车工业、电子电器、工装夹具等领域的3D打印制品得到广泛应用。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种工业级大尺寸PC-ABS合金材料FDM成型方法，
为了解决上述技术问题，本发明的技术方案为：
一种工业级大尺寸PC-ABS合金材料FDM成型方法，包括如下步骤：
(1)将PC-ABS合金材料放置于烘干温度为90～120℃的普通鼓风干燥箱进行烘干，烘干时间为3～6小时；
(2)将FDM打印***的成型室和打印平台进行加热，所述成型室的加热温度为100～120℃，所述打印平台的加热温度为120～140℃；
(3)将烘干后的PC-ABS合金材料放入FDM打印***的材料箱进一步进行干燥，干燥温度为100～120℃，干燥方式为持续烘干；
(4)将FDM打印***的打印平台进行微孔处理和涂抹高温黏胶；
(5)根据底面的二维图形打印第一层图形，沿图形周轮廓垂直方向打印裙边，所述沿图形周轮廓垂直方向打印的裙边与图形周轮廓重叠，重叠率为5～50％，裙边的宽度为15～30mm；
(6)控制FDM打印***的喷嘴温度，按照正交铺层方式进行打印成型，所述正交铺层为层与层间正交铺层，单线与单线之间的铺线方式为重叠率为5～30％重叠铺线，最终得到PC-ABS合金样件。
优选的，所述材料箱为密封式材料箱，与成型室连通。
优选的，所述微孔处理是在打印平台上贴带微孔的PE胶带，微孔孔径大小为0.1～1.0mm，所述高温黏胶为膏状高温黏胶。
优选的，所述FDM打印***为HAGE 175C打印设备***，打印主要参数为：打印喷嘴直径：0.25～1.0mm；打印喷嘴温度：245～265℃；层厚：0.1～0.3mm；打印速度：30～60mm/min。
采用上述技术方案，通过对合金材料进行烘干，控制打印平台和成型室的温度，并添加对打印平台的微孔处理和涂胶处理，增加合金样件的致密度，通过控制喷嘴的温度以及改善铺层结构，提高合金样件的密度与强度，提高合金样件的质量。
具体实施方式
下面对本发明的具体实施方式作进一步说明。在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本发明，但并不构成对本发明的限定。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
实施例一：
一种工业级大尺寸PC-ABS合金材料FDM成型方法，包括如下步骤：
(1)将PC-ABS合金材料放置于烘干温度为90℃的普通鼓风干燥箱进行烘干，烘干时间为3小时；
(2)将FDM打印***的成型室和打印平台进行加热，所述成型室的加热温度为100℃，所述打印平台的加热温度为120℃；
(3)将烘干后的PC-ABS合金材料放入FDM打印***的材料箱进一步进行干燥，干燥温度为100℃，干燥方式为持续烘干；
(4)将FDM打印***的打印平台进行微孔处理和涂抹高温黏胶；
(5)根据底面的二维图形打印第一层图形，沿图形周轮廓垂直方向打印裙边，所述沿图形周轮廓垂直方向打印的裙边与图形周轮廓重叠，重叠率为5％，裙边的宽度为15mm；
(6)控制FDM打印***的喷嘴温度，按照正交铺层方式进行打印成型，所述正交铺层为层与层间正交铺层，单线与单线之间的铺线方式为重叠率为5％重叠铺线，最终得到PC-ABS合金样件。
其中，所述材料箱为密封式材料箱，与成型室连通。
其中，所述微孔处理是在打印平台上贴带微孔的PE胶带，微孔孔径大小为0.1mm，所述高温黏胶为膏状高温黏胶。
其中，所述FDM打印***为HAGE 175C打印设备***，打印主要参数为：打印喷嘴直径：0.25mm；打印喷嘴温度：245℃；层厚：0.1mm；打印速度：30mm/min。
实施例二：
一种工业级大尺寸PC-ABS合金材料FDM成型方法，包括如下步骤：
(1)将PC-ABS合金材料放置于烘干温度为120℃的普通鼓风干燥箱进行烘干，烘干时间为6小时；
(2)将FDM打印***的成型室和打印平台进行加热，所述成型室的加热温度为120℃，所述打印平台的加热温度为140℃；
(3)将烘干后的PC-ABS合金材料放入FDM打印***的材料箱进一步进行干燥，干燥温度为120℃，干燥方式为持续烘干；
(4)将FDM打印***的打印平台进行微孔处理和涂抹高温黏胶；
(5)根据底面的二维图形打印第一层图形，沿图形周轮廓垂直方向打印裙边，所述沿图形周轮廓垂直方向打印的裙边与图形周轮廓重叠，重叠率为50％，裙边的宽度为30mm；
(6)控制FDM打印***的喷嘴温度，按照正交铺层方式进行打印成型，所述正交铺层为层与层间正交铺层，单线与单线之间的铺线方式为重叠率为30％重叠铺线，最终得到PC-ABS合金样件。
其中，所述材料箱为密封式材料箱，与成型室连通。
其中，所述微孔处理是在打印平台上贴带微孔的PE胶带，微孔孔径大小为1.0mm，所述高温黏胶为膏状高温黏胶。
其中，所述FDM打印***为HAGE 175C打印设备***，打印主要参数为：打印喷嘴直径：1.0mm；打印喷嘴温度：265℃；层厚：0.3mm；打印速度：60mm/min。
实施例三：
一种工业级大尺寸PC-ABS合金材料FDM成型方法，包括如下步骤：
(1)将PC-ABS合金材料放置于烘干温度为113℃的普通鼓风干燥箱进行烘干，烘干时间为3.5小时；
(2)将FDM打印***的成型室和打印平台进行加热，所述成型室的加热温度为112℃，所述打印平台的加热温度为132℃；
(3)将烘干后的PC-ABS合金材料放入FDM打印***的材料箱进一步进行干燥，干燥温度为112℃，干燥方式为持续烘干；
(4)将FDM打印***的打印平台进行微孔处理和涂抹高温黏胶；
(5)根据底面的二维图形打印第一层图形，沿图形周轮廓垂直方向打印裙边，所述沿图形周轮廓垂直方向打印的裙边与图形周轮廓重叠，重叠率为30％，裙边的宽度为24mm；
(6)控制FDM打印***的喷嘴温度，按照正交铺层方式进行打印成型，所述正交铺层为层与层间正交铺层，单线与单线之间的铺线方式为重叠率为16％重叠铺线，最终得到PC-ABS合金样件。
其中，所述材料箱为密封式材料箱，与成型室连通。
其中，所述微孔处理是在打印平台上贴带微孔的PE胶带，微孔孔径大小为0.5mm，所述高温黏胶为膏状高温黏胶。
其中，所述FDM打印***为HAGE 175C打印设备***，打印主要参数为：打印喷嘴直径：0.66mm；打印喷嘴温度：256℃；层厚：0.2mm；打印速度：45mm/min。
采用以上步骤得到的PC-ABS样件致密度好，结构强度高，整体质量好。
以上对本发明的实施方式作了详细说明，但本发明不限于所描述的实施方式。对于本领域的技术人员而言，在不脱离本发明原理和精神的情况下，对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型，仍落入本发明的保护范围内。

Claims (5)

1.一种工业级大尺寸PC-ABS合金材料FDM成型方法，其特征在于包括如下步骤：
(1)将PC-ABS合金材料放置于烘干温度为90～120℃的普通鼓风干燥箱进行烘干，烘干时间为3～6小时；
(2)将FDM打印***的成型室和打印平台进行加热，所述成型室的加热温度为100～120℃，所述打印平台的加热温度为120～140℃；
(3)将烘干后的PC-ABS合金材料放入FDM打印***的材料箱进一步进行干燥，干燥温度为100～120℃，干燥方式为持续烘干；
(4)将FDM打印***的打印平台进行微孔处理和涂抹高温黏胶；
(5)根据底面的二维图形打印第一层图形，沿图形周轮廓垂直方向打印裙边，所述沿图形周轮廓垂直方向打印的裙边与图形周轮廓重叠，重叠率为5～50％，裙边的宽度为15～30mm；
(6)控制FDM打印***的喷嘴温度，按照正交铺层方式进行打印成型，所述正交铺层为层与层间正交铺层，单线与单线之间的铺线方式为重叠率为5～30％重叠铺线，最终得到PC-ABS合金样件。
2.根据权利要求1所述一种工业级大尺寸PC-ABS合金材料FDM成型方法，其特征在于：所述材料箱为密封式材料箱，与成型室连通。
3.根据权利要求1所述一种工业级大尺寸PC-ABS合金材料FDM成型方法，其特征在于：所述微孔处理是在打印平台上贴带微孔的PE胶带，微孔孔径大小为0.1～1.0mm，所述高温黏胶为膏状高温黏胶。
4.根据权利要求1所述一种工业级大尺寸PC-ABS合金材料FDM成型方法，其特征在于：所述FDM打印***为HAGE 175C打印设备***。
5.一种权利要求1～4任一项所述成型方法得到的大尺寸PC-ABS合金样件。
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