3D打印耗材PLA線材的生產(chǎn)工藝制造技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)公開了一種3D打印耗材PLA線材的生產(chǎn)工藝，包括以下步驟：(1)備料，將PLA顆粒與增韌劑混合；(2)烘料，將PLA混合原料加入擠出機(jī)的料斗烘料；(3)擠出，在螺桿旋轉(zhuǎn)和加熱裝置的電加熱作用下升溫熔融，熔料在螺桿的旋轉(zhuǎn)推動(dòng)下進(jìn)入擠出模頭擠出塑料線材；(4)冷卻，將擠出后的塑料線材依次經(jīng)過自然冷卻、溫水中冷卻、自然冷卻和冷水中冷卻；(5)干燥，通過吹干機(jī)對(duì)冷卻后的塑料線材進(jìn)行冷卻；(6)檢測及調(diào)節(jié)，通過測線裝置檢測塑料線材截面的圓度、尺寸是否達(dá)到規(guī)定的范圍；(7)收卷。本發(fā)明專利技術(shù)的3D打印耗材PLA線材的生產(chǎn)工藝可以提高線材圓度精度和穩(wěn)定性，避免產(chǎn)生氣泡，有利于提高打印質(zhì)量。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)涉及塑料成型
，特別是涉及一種3D打印耗材PLA線材的生產(chǎn)工-H-O
技術(shù)介紹
3D打印機(jī)作為一種快速累積制造技術(shù)，由于其無需機(jī)械加工或模具，就能直接從計(jì)算機(jī)圖形數(shù)據(jù)中生成任何形狀的物體，從而極大地所縮短了產(chǎn)品的生產(chǎn)周期，提高了生產(chǎn)率，被人們廣泛應(yīng)用于各行各業(yè)。3D打印機(jī)所使用的材料的好壞則直接決定產(chǎn)品的外觀和性能。以前的3D打印塑料線材的生產(chǎn)方法利用熔融擠出技術(shù)使得原料達(dá)到熔融狀態(tài)，然后通過擠出頭擠出塑料線材，經(jīng)過冷卻后由收卷機(jī)對(duì)塑料線材進(jìn)行卷裝。通過上述生產(chǎn)工藝制成的3D打印塑料線材的圓度精度較差，穩(wěn)定性差。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)現(xiàn)狀，本專利技術(shù)所要解決的技術(shù)問題在于，提供一種圓度精度高、穩(wěn)定性高的3D打印耗材PLA線材的生產(chǎn)工藝。為了解決上述技術(shù)問題，本專利技術(shù)所提供的一種3D打印耗材PLA線材的生產(chǎn)工藝，包括如下步驟:按重量份計(jì)，將94?96份的PLA顆粒與4?6份的增韌劑混合均勻后制得PLA混合原料；將PLA混合原料加入擠出機(jī)的料斗，在擠出機(jī)的料斗對(duì)PLA混合原料在45?60 °C溫度下烘料1.5-2小時(shí)；烘干后的PLA混合原料進(jìn)入擠出機(jī)料筒中，在螺桿旋轉(zhuǎn)和加熱裝置的電加熱作用下升溫熔融，熔料在螺桿的旋轉(zhuǎn)推動(dòng)下進(jìn)入擠出模頭擠出塑料線材；其中，所述料筒沿進(jìn)料方向依次分為第一區(qū)、第二區(qū)、第三區(qū)和第四區(qū)，對(duì)所述第一區(qū)、所述第二區(qū)、所述第三區(qū)和所述第四區(qū)分別加熱至以下設(shè)定溫度:168°C、178°C、175°C和179°C，將所述擠出模頭加熱至以下設(shè)定溫度:170°C?173°C ;所述螺桿的轉(zhuǎn)速為50?60r/min ；將擠出后的塑料線材先經(jīng)過自然冷卻，再在40°C?45°C溫水中冷卻，然后經(jīng)過自然冷卻，最后在28°C?30°C冷水中冷卻；通過吹干機(jī)對(duì)冷卻后的塑料線材進(jìn)行冷卻、干燥；通過測線裝置檢測塑料線材截面的圓度、尺寸是否達(dá)到規(guī)定的范圍，如果否，則通過調(diào)節(jié)螺桿的轉(zhuǎn)速和牽引機(jī)的轉(zhuǎn)速以調(diào)節(jié)塑料線材的尺寸，通過調(diào)節(jié)所述擠出模頭的溫度以調(diào)節(jié)塑料線材的圓度；和通過收卷機(jī)將從牽引機(jī)出來的合格產(chǎn)品收卷成盤。在其中一個(gè)實(shí)施例中，還包括以下步驟:通過冷卻裝置對(duì)所述料筒的進(jìn)料口進(jìn)行冷卻。在其中一個(gè)實(shí)施例中，通過調(diào)節(jié)螺桿的轉(zhuǎn)速和牽引機(jī)的轉(zhuǎn)速以調(diào)節(jié)塑料線材的尺寸具體為:當(dāng)尺寸大于規(guī)定值時(shí)，降低螺桿的轉(zhuǎn)速，增加牽引機(jī)的轉(zhuǎn)速；當(dāng)尺寸小于規(guī)定值時(shí)，增加螺桿的轉(zhuǎn)速，降低牽引機(jī)的轉(zhuǎn)速。在其中一個(gè)實(shí)施例中，調(diào)節(jié)所述擠出模頭的溫度以調(diào)節(jié)塑料線材的圓度具體為:當(dāng)圓度大于規(guī)定值時(shí)，降低所述擠出模頭的溫度。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本專利技術(shù)提供的3D打印耗材PLA線材的生產(chǎn)工藝，通過在原料中增加增韌劑，降低PLA材料脆性和提高抗沖擊性能，可以防止打印時(shí)起疙瘩、斷線，提高打印質(zhì)量；通過對(duì)PLA混合原料進(jìn)行烘料，去除原料中的水分，防止產(chǎn)生氣泡，影響打印質(zhì)量；料筒分為四個(gè)區(qū)進(jìn)行溫控，第一區(qū)的溫度較低，防止溫度傳遞至料斗下料口使下料口的溫度過高，堵塞下料口，第二區(qū)的溫度在第一區(qū)的基礎(chǔ)上增加10°C，可以提高熔融效果，第三區(qū)在第二區(qū)的基礎(chǔ)上降:TC，第四區(qū)的溫度在第三區(qū)的基礎(chǔ)上增加4°C，可以使原料充分熔融，提高熔融效果；擠出模頭的溫度較低，可以取保擠出線材的圓度；冷卻時(shí)先經(jīng)過自然冷卻，再通過溫水冷卻，然后經(jīng)過自然冷卻，最后在冷水中冷卻，可以使從擠出模頭擠出的塑料線材避免經(jīng)過急降溫，從而導(dǎo)致線材變形，影響圓度精度，最終影響打印效果。綜上，本專利技術(shù)的3D打印耗材PLA線材的生產(chǎn)工藝可以提高線材圓度精度和穩(wěn)定性，避免產(chǎn)生氣泡，有利于提高打印質(zhì)量。本專利技術(shù)附加技術(shù)特征所具有的有益效果將在本說明書【具體實(shí)施方式】部分進(jìn)行說明。【附圖說明】圖1為本專利技術(shù)實(shí)施例中的3D打印耗材PLA線材的生產(chǎn)工藝的流程圖。附圖標(biāo)記說明:1、擠出機(jī)；11、料斗；12、料筒；13、擠出模頭；2、水槽；21、溫水槽；22、冷水槽；23、導(dǎo)線輪；24、溫水箱；25、冷水箱；3、吹干機(jī)；4、測線裝置；5、牽引機(jī)；6、收卷機(jī)。【具體實(shí)施方式】下面參考附圖并結(jié)合實(shí)施例對(duì)本專利技術(shù)進(jìn)行詳細(xì)說明。需要說明的是，在不沖突的情況下，以下各實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。圖1為本專利技術(shù)實(shí)施例中的3D打印耗材PLA線材的生產(chǎn)工藝的流程圖，如圖1所示，3D打印耗材PLA線材的生產(chǎn)工藝包括以下步驟:(I)備料。按重量份計(jì)，將92?95份的PLA顆粒與4?6份的增韌劑混合均勻后制得PLA混合原料。PLA采用型號(hào)為4032D的PLA材料，此種PLA材料具有高流通性，有利于確保塑料線材的圓度精確度。通過在原料中增加增韌劑，降低PLA材料脆性和提高抗沖擊性能，可以防止打印時(shí)起疙瘩、斷線，提高打印質(zhì)量。(2)烘料。將PLA混合原料加入擠出機(jī)I的料斗11，在擠出機(jī)I的料斗11對(duì)PLA混合原料在45?60°C溫度下烘料1.5-2小時(shí)。通過對(duì)PLA混合原料進(jìn)行烘料，去除原料中的水分，防止產(chǎn)生氣泡，影響打印質(zhì)量。(3)擠出。烘干后的PLA混合原料進(jìn)入擠出機(jī)I料筒12中，在螺桿旋轉(zhuǎn)和加熱裝置的電加熱作用下升溫熔融，熔料在螺桿的旋轉(zhuǎn)推動(dòng)下進(jìn)入擠出模頭13擠出塑料線材；其中，所述料筒12沿進(jìn)料方向依次分為第一區(qū)、第二區(qū)、第三區(qū)和第四區(qū)，對(duì)所述第一區(qū)、所述第二區(qū)、所述第三區(qū)和所述第四區(qū)分別加熱至以下設(shè)定溫度:168°C、178°C、175°C和179°C，將所述擠出模頭13加熱至以下設(shè)定溫度:170°C?173°C，該溫度根據(jù)實(shí)際情況調(diào)節(jié)。所述螺桿的轉(zhuǎn)速為50?60r/min，螺桿的轉(zhuǎn)速根據(jù)實(shí)際情況調(diào)節(jié)。料筒分為四個(gè)區(qū)進(jìn)行溫控，第一區(qū)的溫度較低，防止溫度傳遞至料斗下料口使下料口的溫度過高，堵塞下料口，第二區(qū)的溫度在第一區(qū)的基礎(chǔ)上增加10°C，可以提高熔融效果，第三區(qū)在第二區(qū)的基礎(chǔ)上降3°C，第四區(qū)的溫度在第三區(qū)的基礎(chǔ)上增加4°C，可以使原料充分熔融，提高熔融效果；擠出模頭的溫度較低，可以取保擠出線材的圓度。較優(yōu)地，通過冷卻裝置對(duì)所述料筒的進(jìn)料口進(jìn)行冷卻，防止料斗11下料口的溫度過高，堵塞下料口。(4)冷卻。擠出后的塑料線材先經(jīng)過自然冷卻，以初步降溫，再進(jìn)入水槽2冷卻。如圖1所示，水槽2由隔板分隔成溫水槽21和冷水槽22，通過溫水箱24為溫水槽21提供冷卻水，溫水箱24內(nèi)的水溫為40°C?45°C，通過冷水箱25為冷水槽22提供冷卻水，冷水箱25中的水溫為28°C?30°C，溫水槽21和冷水槽22中均設(shè)置有導(dǎo)線輪23。溫水槽21末端的導(dǎo)線輪23的高度高于水面，這樣，溫水冷卻后，將線材引出水面進(jìn)行自然冷卻。冷卻時(shí)先經(jīng)過自然冷卻，再通過溫水冷卻，然后經(jīng)過自然冷卻，最后在冷水中冷卻，可以使從擠出模頭擠出的塑料線材避免經(jīng)過急降溫，從而導(dǎo)致線材變形，影響圓度精度。(5)干燥。通過吹干機(jī)3對(duì)冷卻后的塑料線材進(jìn)行冷卻、干燥。(6)檢測及調(diào)節(jié)。通過測線裝置4檢測塑料線材截面的圓度、尺寸是否達(dá)到規(guī)定的范圍(1.75mm, 3.0mm,誤差±0.03mm)，如果否，則通過調(diào)節(jié)螺桿的轉(zhuǎn)速和牽引機(jī)5的轉(zhuǎn)速以調(diào)節(jié)塑料線材的尺寸，通過調(diào)節(jié)所述擠出模頭13的溫度以調(diào)節(jié)塑料線材的圓度。通過調(diào)節(jié)螺桿的轉(zhuǎn)速和牽引機(jī)5的轉(zhuǎn)速以調(diào)節(jié)塑料線材的尺寸具體為:當(dāng)尺寸大于規(guī)定值時(shí)，降低螺桿的轉(zhuǎn)速，增加牽引機(jī)5的轉(zhuǎn)速；當(dāng)尺寸小于規(guī)定值時(shí)，增加螺桿的轉(zhuǎn)速，降低牽引本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種3D打印耗材PLA線材的生產(chǎn)工藝，其特征在于，包括如下步驟：按重量份計(jì)，將94～96份的PLA顆粒與4～6份的增韌劑混合均勻后制得PLA混合原料；將PLA混合原料加入擠出機(jī)的料斗，在擠出機(jī)的料斗對(duì)PLA混合原料在45～60℃溫度下烘料1.5?2小時(shí)；烘干后的PLA混合原料進(jìn)入擠出機(jī)料筒中，在螺桿旋轉(zhuǎn)和加熱裝置的電加熱作用下升溫熔融，熔料在螺桿的旋轉(zhuǎn)推動(dòng)下進(jìn)入擠出模頭擠出塑料線材；其中，所述料筒沿進(jìn)料方向依次分為第一區(qū)、第二區(qū)、第三區(qū)和第四區(qū)，對(duì)所述第一區(qū)、所述第二區(qū)、所述第三區(qū)和所述第四區(qū)分別加熱至以下設(shè)定溫度：168℃、178℃、175℃和179℃，將所述擠出模頭加熱至以下設(shè)定溫度：170℃～173℃；所述螺桿的轉(zhuǎn)速為50～60r/min；將擠出后的塑料線材先經(jīng)過自然冷卻，再在40℃～45℃溫水中冷卻，然后經(jīng)過自然冷卻，最后在28℃～30℃冷水中冷卻；通過吹干機(jī)對(duì)冷卻后的塑料線材進(jìn)行冷卻、干燥；通過測線裝置檢測塑料線材截面的圓度、尺寸是否達(dá)到規(guī)定的范圍，如果否，則通過調(diào)節(jié)螺桿的轉(zhuǎn)速和牽引機(jī)的轉(zhuǎn)速以調(diào)節(jié)塑料線材的尺寸，通過調(diào)節(jié)所述擠出模頭的溫度以調(diào)節(jié)塑料線材的圓度；和通過收卷機(jī)將從牽引機(jī)出來的合格產(chǎn)品收卷成盤。...

【技術(shù)特征摘要】

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：楊雨生，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：珠海西通電子有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：廣東;44