本發(fā)明屬于高分子材料
技術(shù)領(lǐng)域：
，具體涉及一種低成本選擇性激光燒結(jié)用改性尼龍復(fù)合粉末，還涉及一種低成本選擇性激光燒結(jié)用改性尼龍復(fù)合粉末的使用方法。
背景技術(shù)：
：選擇性激光燒結(jié)技術(shù)因為具有成型材料選擇范圍寬、應(yīng)用領(lǐng)域廣等突出優(yōu)點，已成為國際上的研究重點，國外有許多高校、科研機構(gòu)及公司正在進行該項技術(shù)的研究開發(fā)，如美國的Austin大學(xué)、DTM公司、德國的EOS公司等，目前國外對該項技術(shù)的研究開發(fā)主要集中在成型材料及成型工藝方面。尼龍材料與一般材料相比，具有耐磨、強韌等優(yōu)點，可以通過選擇性激光燒結(jié)技術(shù)快捷制造出新產(chǎn)品的實物模型或功能零件，供設(shè)計者直接進行產(chǎn)品設(shè)計驗證、性能試驗。然而用傳統(tǒng)尼龍粉末材料直接燒結(jié)功能件，在燒結(jié)過程中制件會發(fā)生很嚴(yán)重的收縮和翹曲變形，無法滿足使用要求。近年來，國內(nèi)外圍繞尼龍材料開展了大量的工作。國外DTM公司和EOS公司都將尼龍粉末作為激光燒結(jié)的主導(dǎo)材料。DOT公司推出了以尼龍粉末為基體的系列化燒結(jié)材料DuraForm、StandardNylon、DuraFormGF、ProtoFormTMComposite、CopperPA等；EOS公司也有與DuraForm、DuraFormGF類似的燒結(jié)材料。由于這類燒結(jié)材料都是專利產(chǎn)品，文獻報道較少。在高性能尼龍材料方面國內(nèi)尚無成熟產(chǎn)品。大多從事這方面快速成型技術(shù)應(yīng)用的單位是采用國外進口的成型設(shè)備及配套成型材料，價格昂貴，并且還要附加材料技術(shù)專利使用費，使用成本高，不利于該技術(shù)的推廣應(yīng)用。近幾年，部分快速成型材料開發(fā)單位對選擇性激光燒結(jié)用尼龍材料進行了初步的研究工作，但所研究的材料離工程化應(yīng)用還有相當(dāng)差距，國內(nèi)目前尚無成熟的尼龍材料可用于激光燒結(jié)獲得高性能原型制件。技術(shù)實現(xiàn)要素：本發(fā)明的目的就是針對上述已有技術(shù)存在的不足，通過對工業(yè)用尼龍粉末進行物理改性和化學(xué)改性，提供一種低成本且性能優(yōu)良的低收縮的選擇性激光燒結(jié)用改性尼龍復(fù)合粉末。本發(fā)明還提供一種低成本選擇性激光燒結(jié)用改性尼龍復(fù)合粉末的使用方法。本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：一種低成本選擇性激光燒結(jié)用改性尼龍復(fù)合粉末，所述改性尼龍復(fù)合粉末由以下質(zhì)量百分比的原料組成，聚苯乙烯粉10％～20％，相容劑1.8％～2.6％，余量為尼龍粉PA12。在本發(fā)明一種較佳實施例中，所述尼龍粉PA12目數(shù)為250～400目，其粒徑為38～58μm。在本發(fā)明一種較佳實施例中，所述相容劑選用EVALM。在本發(fā)明一種較佳實施例中，所述聚苯乙烯粉目數(shù)為250～400目，其粒徑為38～58μm。本發(fā)明采用的另一種技術(shù)方案，一種低成本選擇性激光燒結(jié)用改性尼龍復(fù)合粉末的使用方法，包括以下步驟：S1、將尼龍粉PA12與聚苯乙烯粉在震動篩中篩分，得到目數(shù)為250～400目的尼龍粉PA12及目數(shù)為250～400目的聚苯乙烯粉；S2、通過高速攪拌器，將預(yù)處理后的聚苯乙烯粉、尼龍粉PA12及相容劑按照質(zhì)量百分比混合均勻，得到尼龍復(fù)合粉末體；S3、將上述尼龍復(fù)合粉末體在EOSP395打印機上經(jīng)175℃/1.5h預(yù)熱后燒結(jié)成型，制備工藝參數(shù)為：激光功率15W，掃描速度3000mm/S，燒結(jié)間距0.08mm，燒結(jié)層厚度0.12mm。相較于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明具有的有益效果：1、本發(fā)明的尼龍復(fù)合粉末末，屬于市場銷售的普通工業(yè)用尼龍粉PA12以及聚苯乙烯粉，要求兩種粉PA12目數(shù)為大于250目，對應(yīng)粒徑為小于58μm。尼龍復(fù)合粉末所添加的聚苯乙烯粉其對應(yīng)價格是市場銷售的普通工業(yè)用尼龍粉PA12單價的1/3，更進一步降低了原材料的成本，實現(xiàn)材料成本降低50％以上，完全替代了EOS昂貴的PA2200粉末，實現(xiàn)穩(wěn)定打印，滿足應(yīng)用需求,是一種適用于SLS的高性能、低成本新型尼龍復(fù)合粉末末。2、利用聚苯乙烯粉(PS)與尼龍粉PA12共混后的燒結(jié)特性，通過添加相容劑EVALM，在EOSP395粉末燒結(jié)成型設(shè)備上進行打印。燒結(jié)成品達到了穩(wěn)定成型、精度高、表面良好的特性，滿足對成型件強度性能指標(biāo)不作嚴(yán)格要求，如影視、手摸、comply、展覽等創(chuàng)意類以及工程實物樣品等領(lǐng)域的需求。附圖說明圖1為正八邊形平面的四個方向平面示意圖。具體實施方式下面結(jié)合具體實施方式對本發(fā)明進行詳細(xì)說明。一種低成本選擇性激光燒結(jié)用改性尼龍復(fù)合粉末,所述改性尼龍復(fù)合粉末由以下質(zhì)量百分比的原料組成，聚苯乙烯粉10％～20％，相容劑1.8％～2.6％，余量為尼龍粉PA12。聚苯乙烯粉與尼龍粉PA12要求目數(shù)均為250目～400目(不得小于250目)，對應(yīng)粒徑范圍均為38μm～58μm。一種低成本選擇性激光燒結(jié)用改性尼龍復(fù)合粉末的使用方法，包括以下步驟：S1、將尼龍粉PA12與聚苯乙烯粉在震動篩中篩分，得到目數(shù)為250～400目的尼龍粉PA12及目數(shù)為250～400目的聚苯乙烯粉；S2、通過高速攪拌器，將預(yù)處理后的聚苯乙烯粉、尼龍粉PA12及相容劑按照質(zhì)量百分比混合均勻，得到尼龍復(fù)合粉末體；S3、將上述尼龍復(fù)合粉末體在EOSP395打印機上經(jīng)175℃/1.5h預(yù)熱后燒結(jié)成型，制備工藝參數(shù)為：激光功率15W，掃描速度3000mm/S，燒結(jié)間距0.08mm，燒結(jié)層厚度0.12mm。在S3中，混合粉體在EOSP395打印機上實現(xiàn)穩(wěn)定打印，檢測成品的尺寸精度以及表面光潔度。下面結(jié)合實施例對本發(fā)明作進一步說明如下。實施例1對市場普通銷售的250目以上的尼龍粉PA12及聚苯乙烯(PS)粉，通過預(yù)處理，采用300目的尼龍粉PA12，350目的聚苯乙烯(PS)粉，按照質(zhì)量百分比尼龍粉PA12：聚苯乙烯(PS)粉：EVALM＝83.6：14.6：1.8比例混合均勻，打印標(biāo)準(zhǔn)拉伸試樣、彎曲試樣正八邊形精度測試試樣(圖1)，拉伸試樣尺寸符合GB/T1040，檢測成品的尺寸精度以及拉伸、彎曲強度(測試結(jié)果見表1、2中1#試驗數(shù)據(jù))，同時打印具體的實物樣件，目測表面光潔度等實際效果。實施例2對市場普通銷售的250目以上的尼龍粉PA12及聚苯乙烯(PS)粉，通過預(yù)處理，采用350目的尼龍粉PA12，380目的聚苯乙烯(PS)粉，按照質(zhì)量百分比尼龍粉PA12：聚苯乙烯(PS)粉：EVALM＝81.45：16.5：2.05比例混合均勻，打印標(biāo)準(zhǔn)拉伸試樣、彎曲試樣的正八邊形精度測試試樣(圖1)，拉伸試樣尺寸符合GB/T1040，檢測成品的尺寸精度以及拉伸、彎曲強度(測試結(jié)果見表1、2中2#試驗數(shù)據(jù))，同時打印具體的實物樣件，目測表面光潔度等實際效果。實施例3對市場普通銷售的250目以上的尼龍粉PA12及聚苯乙烯(PS)粉，通過預(yù)處理，采用280目的尼龍粉PA12，320目的聚苯乙烯(PS)粉，按照質(zhì)量百分比PA12：聚苯乙烯(PS)：EVALM＝79.4：18.5：2.1比例混合均勻，打印標(biāo)準(zhǔn)拉伸試樣、彎曲試樣的正八邊形精度測試試樣(圖1)，拉伸試樣尺寸符合GB/T1040，檢測成品的尺寸精度以及拉伸、彎曲強度(測試結(jié)果見表1、2中3#試驗數(shù)據(jù))，同時打印具體的實物樣件，目測表面光潔度等實際效果。實施例4對市場普通銷售的250目以上的尼龍粉PA12及聚苯乙烯(PS)粉，通過預(yù)處理，采用360目的尼龍粉PA12，360目的聚苯乙烯(PS)粉，按照質(zhì)量百分比尼龍粉PA12：聚苯乙烯(PS)粉：EVALM＝78.9：19.2：1.9比例混合均勻，打印標(biāo)準(zhǔn)拉伸試樣、彎曲試樣的正八邊形精度測試試樣(圖1)，拉伸試樣尺寸符合GB/T1040，檢測成品的尺寸精度以及拉伸、彎曲強度(測試結(jié)果見表1、2中4#試驗數(shù)據(jù))，同時打印具體的實物樣件，目測表面光潔度等實際效果。表1正八邊形打印件尺寸精度表2尼龍復(fù)合粉末末性能測試結(jié)果編號尼龍復(fù)合粉末末成份拉伸強度彎曲強度1PA12：PS：EVALM＝83.6：14.6：1.834.5Mpa36.8Mpa2PA12：PS：EVALM＝81.45：16.5：2.0533.0Mpa35.2Mpa3PA12：PS：EVALM＝79.4：18.5：2.130.9Mpa33.0Mpa4PA12：PS：EVALM＝78.9：19.2：1.930.2Mpa31.4Mpa本發(fā)明的尼龍粉末加聚苯乙烯粉，經(jīng)EOSP395選擇性激光燒結(jié)成型后，滿足對成型件強度性能指標(biāo)不作嚴(yán)格要求，如影視、手摸、cosplay、展覽等創(chuàng)意類以及工程實物樣品等領(lǐng)域的需求，從而可以降低成本。上述實施例，只是本發(fā)明的較佳實施例，并非用來限制本發(fā)明的實施范圍，故凡以本發(fā)明權(quán)利要求所述內(nèi)容所做的等同變化，均應(yīng)包括在本發(fā)明權(quán)利要求范圍之內(nèi)。當(dāng)前第1頁1 2 3