一種3d打印石英砂材料的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明涉及一種3D打印石英砂材料，所述石英砂材料為不同粒度的石英砂，其粒度范圍在40目?140目之間；所述石英砂的粒度按以下比例配置：40目的含量在3%至10%重量份之間，50目的含量在10%至20%重量份之間，70目的含量在45%至60%重量份之間，100目的含量在26%至41%重量份之間，140目的含量在3%重量份以下。同時(shí)，在配比過(guò)程中需要盡可能控制140目粒度石英砂的含量，使其降到最低。這種配置方案可使打印實(shí)體的間隙減少到15%以下，從而有效提高3D打印產(chǎn)品的緊實(shí)度和強(qiáng)度。并且，所述3D打印用石英砂材料中石英砂的主要化學(xué)成分為二氧化硅，所述二氧化硅占整體石英砂重量的95%或者更高，這樣可降低產(chǎn)品的堿性，減少固化劑的加入量，從而可以降低打印成本。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
一種3D打印石英砂材料
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本發(fā)明涉及一種3D打印材料，尤其涉及一種3D打印石英砂材料。
【背景技術(shù)】
[0002]3D打印技術(shù)是一種快速成形技術(shù)，主要利用微滴噴射和粉末顆粒粘結(jié)技術(shù)實(shí)現(xiàn)成形。在成形過(guò)程中，先將粉末顆粒與固化劑混合攪拌，然后鋪好一層厚度固定的粉末顆粒材料，再通過(guò)噴頭將粘結(jié)劑選擇性的噴射在鋪好的粉末顆粒層上，重復(fù)此操作，一層一層疊加起來(lái)，最終實(shí)現(xiàn)固化粘結(jié)成型。然而現(xiàn)有的3D打印粉末材料主要為石塑粉末，尼龍，覆膜砂等，制造成本較高，價(jià)格昂貴，并且主要依賴(lài)于進(jìn)口。公開(kāi)號(hào)為CN105215281A的申請(qǐng)，公開(kāi)了一種3D打印石英覆膜砂制備方法，主要原料為石英砂，通過(guò)SDS的水溶液預(yù)處理后，作為主要原料與丙酮等多種有機(jī)試劑一起進(jìn)行攪拌，干燥研磨后得到3D打印石英覆膜砂。但是，該專(zhuān)利中采用的石英覆膜砂制備過(guò)程復(fù)雜，成本高，而且所用的有機(jī)試劑中部分為有毒試劑，容易造成環(huán)境污染，不利于工業(yè)產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用。專(zhuān)利CN204658979U公開(kāi)了一種3D打印設(shè)備，采用石英砂為基礎(chǔ)鋪設(shè)砂層，UV環(huán)氧膠粘接而成3D打印產(chǎn)品。但是，該專(zhuān)利是針對(duì)3D打印設(shè)備的，并不涉及所用石英砂的二氧化硅含量和粒度，也沒(méi)有公開(kāi)所得3D打印產(chǎn)品的強(qiáng)度是否有所提高，因此，如何設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)一種低成本、強(qiáng)度高的3D打印石英砂材料，成為本領(lǐng)域中亟需解決的技術(shù)問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003 ]本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中3D打印材料存在制造成本高、價(jià)格昂貴、依賴(lài)進(jìn)口的砂型、芯強(qiáng)度低的缺陷，提供了一種3D打印石英砂材料，所述3D打印石英砂材料打印出來(lái)的實(shí)體部件強(qiáng)度高、成本低、操作容易。
[0004]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為:
一種3D打印石英砂材料，其特征在于:所述石英砂材料為不同粒度的石英砂，其粒度范圍在40目-140目之間；所述石英砂的粒度按以下比例配置:40目的含量在3%至10%重量份之間，50目的含量在10%至20%重量份之間，70目的含量在45%至60%重量份之間，100目的含量在26%至41%重量份之間，140目的含量在3%重量份以下。
[0005]進(jìn)一步的，所述的石英砂材料中，二氧化硅占整體石英砂重量的95%或者更高。
[0006]進(jìn)一步的，所述的石英砂材料中，含泥量占整體石英砂重量的0.2%以下。
[0007]進(jìn)一步的，所述的石英砂材料中，盡可能控制140目石英砂的含量，使其降到最低。
[0008]進(jìn)一步的，所述的石英砂材料在根據(jù)粒度不同按照比例配置完成后，加入機(jī)械攪拌機(jī)中混勻。
[0009]進(jìn)一步的，所述石英砂材料通過(guò)3D打印設(shè)備進(jìn)行鋪砂打印，取出打印試塊，檢測(cè)其抗壓強(qiáng)度。
[0010]本發(fā)明的技術(shù)效果如下:
(I)本發(fā)明所用到的生產(chǎn)原料為石英砂材料，是石英石經(jīng)破碎加工而成的石英顆粒，天然存在，價(jià)格較低，而且石英砂的主要化學(xué)成分為二氧化硅，其占整體石英砂重量的95%或者更高，能夠降低產(chǎn)品的堿性，減少固化劑的加入量，從而可以降低打印成本，并有效避免噴射過(guò)程中粉末材料的分層；
(2)本發(fā)明所用到的石英砂材料的含泥量占整體石英砂重量的0.2%以下，這樣可控制打印實(shí)體的透氣性，防止長(zhǎng)時(shí)間不硬化的情況，從而可以使所得到的打印實(shí)體抗壓強(qiáng)度高，廣品性能好；
(3)本發(fā)明所得到的打印實(shí)體產(chǎn)品可使間隙減少到15%以下，提高緊實(shí)度，并且打印效率比較高。
【具體實(shí)施方式】
[0011]為了使本領(lǐng)域技術(shù)人員更好地理解本發(fā)明的技術(shù)方案，下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。
[0012]本發(fā)明涉及的3D打印石英砂材料，為不同粒度的石英砂，所用的生產(chǎn)原料石英砂的粒度按以下比例配置:40目的含量在3%至10%重量份之間，50目的含量在10%至20%重量份之間，70目的含量在45%至60%重量份之間，100目的含量在26%至41%重量份之間，140目的含量在3%重量份以下。這種配置方案可使打印實(shí)體的間隙減少到15%以下，從而有效的提高3D打印產(chǎn)品的緊實(shí)度和強(qiáng)度。
[0013]并且，所述3D打印石英砂材料中石英砂的主要化學(xué)成分為二氧化硅，所述二氧化硅占整體石英砂重量的95%或者更高，這樣可降低產(chǎn)品的堿性，減少固化劑的加入量，從而可以降低打印成本，并有效避免噴射過(guò)程中粉末材料的分層。同時(shí)，本發(fā)明所用到的石英砂材料的含泥量占整體石英砂重量的0.2%以下，這樣可控制打印實(shí)體的透氣性，防止長(zhǎng)時(shí)間不硬化的情況，從而可以使所得到的打印實(shí)體抗壓強(qiáng)度高，產(chǎn)品性能好。
[0014]實(shí)施例1
本方案中的3D打印用石英砂的粒度配比(質(zhì)量百分含量)按以下比例配置:
二氧化硅95%
40 目3%
50 @15%
70@50%
100@32%
該石英砂的制備和檢測(cè)過(guò)程如下:
(1)將此配比的石英砂在機(jī)械攪拌機(jī)中混勻；
(2)加入3D打印設(shè)備進(jìn)行鋪砂打印；
(3 )取出打印試塊，檢測(cè)其抗壓強(qiáng)度為6.3MPa。
[0015]實(shí)施例2
本方案中的3D打印用石英砂的粒度配比(質(zhì)量百分含量)按以下比例配置:
二氧化硅98%
40目10%
50 @15%
70目45% 100@30%
該石英砂的制備和檢測(cè)過(guò)程如下:
(1)將此配比的石英砂在機(jī)械攪拌機(jī)中混勻；
(2)加入3D打印設(shè)備進(jìn)行鋪砂打印；
(3 )取出打印試塊，檢測(cè)其抗壓強(qiáng)度為5.9MPa。
[0016]實(shí)施例3
本方案中的3D打印用石英砂的粒度配比(質(zhì)量百分含量)按以下比例配置:
二氧化硅99%
40 目4%
50@10%
70@60%
100@ 26%
該石英砂的制備和檢測(cè)過(guò)程如下:
(1)將此配比的石英砂在機(jī)械攪拌機(jī)中混勻；
(2)加入3D打印設(shè)備進(jìn)行鋪砂打??；
(3 )取出打印試塊，檢測(cè)其抗壓強(qiáng)度為6.5MPa。
[0017]以上對(duì)本發(fā)明所提供的3D打印石英砂材料進(jìn)行了詳細(xì)介紹，本文中應(yīng)用了實(shí)施例對(duì)本申請(qǐng)的原理及實(shí)施方式進(jìn)行了闡述，以上實(shí)施例的說(shuō)明只是用于幫助理解本申請(qǐng)的方法及其核心思想；同時(shí)，對(duì)于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員，依據(jù)本申請(qǐng)的思想，在【具體實(shí)施方式】及應(yīng)用范圍上均會(huì)有改變之處，綜上所述，本說(shuō)明書(shū)內(nèi)容不應(yīng)理解為對(duì)本申請(qǐng)的限制。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種3D打印石英砂材料，其特征在于:所述石英砂材料為不同粒度的石英砂，其粒度范圍在40目-140目之間；所述石英砂的粒度按以下比例配置:40目的含量在3%至10%重量份之間，50目的含量在10%至20%重量份之間，70目的含量在45%至60%重量份之間，100目的含量在26%至41%重量份之間，140目的含量在3%重量份以下。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的3D打印石英砂材料，其特征在于:所述石英砂中二氧化硅占整體石英砂重量的95%或者更高。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的3D打印石英砂材料，其特征在于:含泥量占整體石英砂重量的0.2%以下。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的3D打印石英砂材料，其特征在于:盡可能控制140目石英砂的含量，使其降到最低。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的3D打印石英砂材料，其特征在于:所述的石英砂材料在根據(jù)粒度不同按照比例配置完成后，加入機(jī)械攪拌機(jī)中混勻。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的3D打印石英砂材料，其特征在于:所述石英砂材料通過(guò)3D打印設(shè)備進(jìn)行鋪砂打印，取出打印試塊，檢測(cè)其抗壓強(qiáng)度。
【文檔編號(hào)】B22C1/00GK106001385SQ201610311351
【公開(kāi)日】2016年10月12日
【申請(qǐng)日】2016年5月12日
【發(fā)明人】毛春生, 孟慶文
【申請(qǐng)人】寧夏共享模具有限公司