一種塑料磁體的3D打印磁場取向制備方法技術

本發明專利技術提供一種塑料磁體的3D打印磁場取向制備方法。步驟為：1）準備磁性組元和聚合物等原材料；2）建立塑料磁體的計算機三維示意圖，切片處理，建立掃描路徑；3）設置相應打印參數；4）啟動打印設備進行3D打印，同時將磁性顆粒和聚合物注入打印頭，加熱混合后按照設定軌跡、速度打?。辉诖蛴∵^程中，對工作空間施加磁場，使磁性顆粒沿著外磁場方向取向，使磁性能實現最優化；首先逐行打印形成面，再逐層打印形成三維塑料磁體。本發明專利技術的優點是：采用3D打印將送料、熔化、混合、打印、磁場取向同時完成，提高了工作效率；3D打印技術為增材制備方法，與傳統工藝相比，節省了原材料，避免浪費。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種塑料磁體的3D打印磁場取向制備方法，屬于材料制備領域。
技術介紹
3D打印，即快速成型技術的一種，它是一種以數字模型文件為基礎，運用粉末狀金屬或塑料等可粘合材料，通過逐層打印的方式來構造物體的技術。所謂的3D打印機與普通打印機工作原理基本相同，只是打印材料有些不同，普通打印機的打印材料是墨水和紙張，而3D打印機內裝有金屬、陶瓷、塑料、砂等不同的“打印材料”，是實實在在的原材料，打印機與電腦連接后，通過電腦控制可以把“打印材料”一層層疊加起來，最終把計算機上的藍圖變成實物。3D打印技術可以無需模具實現各種復雜器件的直接制備，隨時隨地進行器件的制備與復制。因此是未來材料制備，特別是高端材料制備的一個重要發展方向。磁性材料，是古老而用途十分廣泛的功能材料，而物質的磁性早在3000年以前就被人們所認識和應用，例如中國古代用天然磁鐵作為指南針。現代磁性材料已經廣泛的用在我們的生活之中，例如將永磁材料用作馬達，應用于變壓器中的鐵心材料，作為存儲器使用的磁光盤，計算機用磁記錄軟盤等?？梢哉f，磁性材料與信息化、自動化、機電一體化、國防、國民經濟的方方面面緊密相關。但是磁性材料通常具有較強的脆性，在使用過程中會產生很多不便。于是采用磁性可以與聚合物基體復合的方法發展起來的塑料磁體解決了這方面的困擾。
技術實現思路
本專利技術的目的是提供一種塑料磁體的3D打印磁場取向制備方法。本專利技術的具體步驟為：1）原料準備將粒徑為0.1~10μm的磁性顆粒經預處理后與有機樹脂混合放入送料筒；所述的磁性顆粒為MnZn鐵氧體、NiZn鐵氧體、Fe、Co、Ni、鋇鐵氧體、鍶鐵氧體、鋁鎳鈷、釤鈷、釹鐵硼；所述的有機樹脂為ABS樹脂、聚乳酸、聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚甲醛，聚碳酸酯；2）建模先通過計算機建模軟件建模，再將建成的三維模型“分區”成厚度為20~100μm的截面，即切片，從而指導打印機逐層打印；3）設置打印參數設置打印速度為0.05~0.5m/s，打印分辨率20~100μm，為送粉量為0.02~5mm3/s；4）3D打印磁場取向啟動打印設備進行3D打印。送料器送料進入打印頭，加熱打印頭至170~300℃使送入的樹脂融化并與磁性顆?；旌?。打印頭將具有流動性的混合物按照設定的軌跡、速度打印出。在打印過程中，對工作空間施加磁場，使磁性顆粒沿著外磁場方向取向，使磁性能實現最優化。首先逐行打印形成面，再逐層打印形成三維塑料磁體。本專利技術的優點是：1）采用3D打印將送料、熔化、混合、打印、磁場取向同時完成，提高了工作效率；2）3D打印技術為增材制備方法，與傳統工藝相比，節省了原材料，避免浪費。具體實施方式下面結合實施例對本專利技術進行詳細描述，以便更好地理解本專利技術的目的、特點和優點。雖然本專利技術是結合該具體的實施例進行描述，但并不意味著本專利技術局限于所描述的具體實施例。相反，對可以包括在本專利技術權利要求中所限定的保護范圍內的實施方式進行的替代、改進和等同的實施方式，都屬于本專利技術的保護范圍。對于未特別標注的工藝參數，可按常規技術進行。本專利技術采用的具體步驟如下：1）原料準備將粒徑為0.1~10μm的磁性顆粒經預處理后與有機樹脂混合放入送料筒；所述的磁性顆粒為MnZn鐵氧體、NiZn鐵氧體、Fe、Co、Ni、鋇鐵氧體、鍶鐵氧體、鋁鎳鈷、釤鈷、釹鐵硼；所述的有機樹脂為ABS樹脂、聚乳酸、聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚甲醛，聚碳酸酯；2）建模先通過計算機建模軟件建模，再將建成的三維模型“分區”成厚度為20~100μm的截面，即切片，從而指導打印機逐層打?。?）設置打印參數設置打印速度為0.05~0.5m/s，打印分辨率20~100μm，為送粉量為0.02~5mm3/s；4）3D打印磁場取向啟動打印設備進行3D打印。送料器送料進入打印頭，加熱打印頭至170~300℃使送入的樹脂融化并與磁性顆?；旌?。打印頭將具有流動性的混合物按照設定的軌跡、速度打印出。在打印過程中，對工作空間施加磁場，使磁性顆粒沿著外磁場方向取向，使磁性能實現最優化。首先逐行打印形成面，再逐層打印形成三維塑料磁體。通過本專利技術可以制備各種形狀的塑料磁體，方便快捷。實施例1：本專利技術的步驟為：1）原料準備將粒徑為0.1μm的MnZn鐵氧體顆粒經預處理后與ABS樹脂混合放入送料筒；2）建模先通過計算機建模軟件建模，再將建成的三維模型“分區”成厚度為20μm的截面，即切片，從而指導打印機逐層打印；3）設置打印參數設置打印速度為0.05m/s，打印分辨率20μm，為送粉量為0.02mm3/s；4）3D打印磁場取向啟動打印設備進行3D打印。送料器送料進入打印頭，加熱打印頭至280℃使送入的ABS樹脂融化并與MnZn鐵氧體顆?；旌稀４蛴☆^將具有流動性的混合物按照設定的軌跡、速度打印出。在打印過程中，對工作空間施加磁場，使磁性顆粒沿著外磁場方向取向，使磁性能實現最優化。首先逐行打印形成面，再逐層打印形成三維塑料磁體。實施例2：本專利技術的具體步驟為：1）原料準備將粒徑為0.3μm的NiZn鐵氧體顆粒經預處理后與聚乳酸樹脂混合放入送料筒；2）建模先通過計算機建模軟件建模，再將建成的三維模型“分區”成厚度為50μm的截面，即切片，從而指導打印機逐層打??；3）設置打印參數設置打印速度為0.1m/s，打印分辨率50μm，為送粉量為0.25mm3/s；4）3D打印磁場取向啟動打印設備進行3D打印。送料器送料進入打印頭，加熱打印頭至230℃使送入的聚乳酸樹脂融化并與NiZn鐵氧體顆?；旌?。打印頭將具有流動性的混合物按照設定的軌跡、速度打印出。在打印過程中，對工作空間施加磁場，使磁性顆粒沿著外磁場方向取向，使磁性能實現最優化。首先逐行打印形成面，再逐層打印形成三維塑料磁體。實施例3：本專利技術的具體步驟為：1）原料準備將粒徑為0.5μm的Fe粉經預處理后與聚乙烯混合放入送料筒；2）建模先通過計算機建模軟件建模，再將建成的三維模型“分區”成厚度為100μm的截面，即切片，從而指導打印機逐層打??；3）設置打印參數設置打印速度為0.2m/s，打印分辨率100μm，為送粉量為2mm3/s；4）3D打印磁場取向啟動打印設備進行3D打印。送料器送料進入打印頭，加熱打印頭至260℃使送入的聚乙烯融化并與Fe粉混合。打印頭將具有流動性的混合物按照設定的軌跡、速度打印出。在打印過程中，對工作空間施加磁場，使磁性顆粒沿著外磁場方向取向，使磁性能實現最優化。首先逐行打印形成面，再逐層打印形成三維塑料磁體。實施例4：本專利技術的具體步驟為：1）原料準備本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種塑料磁體的3D打印磁場取向制備方法，其特征在于它的步驟為：1）原料準備將粒徑為0.1~10μm的磁性顆粒經預處理后與有機樹脂混合放入送料筒；2）建模先通過計算機建模軟件建模，再將建成的三維模型“分區”成厚度為20~100μm的截面，即切片，從而指導打印機逐層打?。?）設置打印參數設置打印速度為0.05~0.5m/s，打印分辨率20~100μm，為送粉量為0.02~5mm3/s；4）3D打印磁場取向啟動打印設備進行3D打印；送料器送料進入打印頭，加熱打印頭至170~300℃使送入的樹脂融化并與磁性顆?；旌希淮蛴☆^將具有流動性的混合物按照設定的軌跡、速度打印出；在打印過程中，對工作空間施加磁場，使磁性顆粒沿著外磁場方向取向，使磁性能實現最優化；首先逐行打印形成面，再逐層打印形成三維塑料磁體。

【技術特征摘要】
1.一種塑料磁體的3D打印磁場取向制備方法，其特征在于它的步驟為：
1）原料準備
將粒徑為0.1~10μm的磁性顆粒經預處理后與有機樹脂混合放入送料筒；
2）建模
先通過計算機建模軟件建模，再將建成的三維模型“分區”成厚度為20~100μm的截面，即切片，從而指導打印機逐層打印；
3）設置打印參數
設置打印速度為0.05~0.5m/s，打印分辨率20~100μm，為送粉量為0.02~5mm3/s；
4）3D打印磁場取向
啟動打印設備進行3D打??；送料器送料進入打印頭，加熱打印頭至170~300℃使送入的樹脂融化并與磁...

【專利技術屬性】
技術研發人員：彭曉領，李靜，徐靖才，金紅曉，王新慶，葛洪良，
申請(專利權)人：彭曉領，
類型：發明
國別省市：浙江;33