本發(fā)明涉及一種利用瞬間粘合劑提高聚合物三維打印制品粘接質(zhì)量的方法，屬于聚合物材料的三維打印制造技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：
三維打印技術(shù)是一種增材制造技術(shù)，在生產(chǎn)制造模式上與傳統(tǒng)方法截然不同，其基于離散/堆積的思想，通過(guò)計(jì)算機(jī)軟件將制品的CAD三維模型沿某方向分層切片處理，得到每層截面輪廓的加工信息，經(jīng)三維打印機(jī)層層疊加，從而快速和精確的成型加工出具有一定功能的原型或零部件。作為快速成型技術(shù)之一，三維打印技術(shù)可以快速得到產(chǎn)品原型，迅速響應(yīng)市場(chǎng)需要，極大地縮短產(chǎn)品研發(fā)周期，降低研發(fā)成本。經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的發(fā)展，三維打印技術(shù)出現(xiàn)了許多不同的成型工藝，包括激光選擇性燒結(jié)(SLS)、光固化成型(SLA)、分層實(shí)體制造(LOM)、熔融沉積技術(shù)(FDM)等。目前，三維打印技術(shù)的研究及應(yīng)用如火如荼，其適用的材料包括金屬、無(wú)機(jī)非金屬材料、有機(jī)高分子材料以及各種形式的復(fù)合材料等，其適用的原料外形有粉狀、粒狀、絲狀、黏稠狀等固液形式，打印出來(lái)的產(chǎn)品也呈現(xiàn)多種顏色、多尺度、多種材料、多種應(yīng)用范疇等，其對(duì)應(yīng)的打印設(shè)備也呈現(xiàn)多功能、精細(xì)化、便利化等特點(diǎn)。但是，三維打印制品的成型質(zhì)量問(wèn)題一直未得到有效解決，尤其是制品的粘接質(zhì)量不好會(huì)降低其受力強(qiáng)度，使得打印出的制品強(qiáng)度要低于傳統(tǒng)加工生產(chǎn)(例如普通注射成型等)產(chǎn)品的整體強(qiáng)度。這是由于已有的打印方法制得的制品內(nèi)部存在著較多的孔隙，制品在受力后容易開(kāi)裂而失效。因而研究更好的打印成型方法，減小因材料相互堆積而引起的制品內(nèi)部孔隙，提高三維打印制品的粘接質(zhì)量以滿足打印制品強(qiáng)度要求，已成為目前各行業(yè)對(duì)于三維打印技術(shù)最迫切的要求。施加粘合劑可作為提高三維打印制品粘接質(zhì)量的方法之一。按固化形式，粘合劑可分為熱熔型和化學(xué)反應(yīng)型等，其中，熱熔型粘合劑以熱塑性塑料為主要成分，常溫下為固體，通過(guò)加熱熔融粘合，然后冷卻固化發(fā)揮粘合力，而反應(yīng)型粘合劑是通過(guò)不可逆的化學(xué)變化引起固化，在常溫下或者其他一定條件下進(jìn)行反應(yīng)，常用的反應(yīng)型粘合劑包括氰基丙烯酸酯、聚氨酯、環(huán)氧樹(shù)脂等。對(duì)于固體粉末的三維打印，施加粘合劑是最普通與常用的方法，而針對(duì)聚合物的三維打印來(lái)說(shuō)，其本身就類(lèi)似于熱熔型粘合劑，可以直接依靠聚合物熔體的相互粘連而自然成型，因而在常規(guī)的聚合物三維打印中施加粘合劑并不常用。同時(shí)，由于聚合物三維打印中自身處于從熔體到固體的變化之中，因而在打印過(guò)程中直接施加粘合劑并不容易實(shí)現(xiàn)，不合適的施加會(huì)改變?cè)瓉?lái)打印材料之間的融合擴(kuò)散狀態(tài)從而使后續(xù)物料不能正常堆積，并影響到后續(xù)的打印過(guò)程。分析可知，打印過(guò)程會(huì)對(duì)所施加的粘接劑及其粘接過(guò)程有較多要求，比如，粘合劑自身的黏度要低，從而能夠利用打印間隙迅速均勻鋪展；能夠快速固化，并且與已經(jīng)堆積材料和欲堆積材料之間均能快速結(jié)合；具有在一定溫度范圍內(nèi)的適應(yīng)性；粘接強(qiáng)度要高等。氰基丙烯酸酯反應(yīng)型粘合劑屬于瞬間粘合劑，它似乎可以滿足以上要求，但在實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)，其對(duì)直接添加的過(guò)程要求十分嚴(yán)格，由于它在聚合物熔體上的固化仍然需要一定時(shí)間，這使得需要十分嚴(yán)格控制它的施加量與打印過(guò)程的時(shí)間間隙，盡管已經(jīng)發(fā)現(xiàn)較合適的添加確實(shí)能夠提高粘接質(zhì)量，但也會(huì)出現(xiàn)因施加量或打印間隔稍有偏差而導(dǎo)致粘接強(qiáng)度反而下降的情況，因而，欲更方便的直接施加該粘合劑，仍需錄求更完善的方法。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
發(fā)明目的：為了克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本發(fā)明提供一種利用瞬間粘合劑提高聚合物三維打印制品粘接質(zhì)量的方法，通過(guò)在三維打印時(shí)在層與層之間添加瞬間粘合劑，提高打印制品的強(qiáng)度。技術(shù)方案：為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的一種利用瞬間粘合劑提高聚合物三維打印制品粘接質(zhì)量的方法，包括以下步驟：(1)將添加有吸附劑的聚合物原料混合均勻后通過(guò)普通塑料擠出打印細(xì)絲絲材；(2)將步驟(1)制備的絲材放入聚合物三維打印機(jī)中，按照欲打印的三維模型進(jìn)行分層，得到每層的三維加工數(shù)據(jù)后進(jìn)行三維打印的操作；(3)在打印過(guò)程中，將瞬間粘合劑均勻加入欲打印物體的某一層或幾層中。這其中對(duì)粘合劑的基本要求為自身黏度低、能夠快速固化、具有一定溫度范圍內(nèi)的適應(yīng)性且粘接強(qiáng)度高等，因而，以瞬間粘合劑為其適用類(lèi)型。同時(shí)，該粘合劑也要求其能快速浸透材料表面且與前后堆積材料之間快速結(jié)合，這些要求需要其在所述步驟(1)中的吸附劑的共同作用及配合下才更容易在打印過(guò)程中直接施加。其中，所述步驟(3)中，添加瞬間粘合劑時(shí)，可采用打印完某一層后涂覆粘合劑，或者直接沿著打印掃描路徑邊打印邊涂覆。作為優(yōu)選，所述步驟(1)中吸附劑占吸附劑與聚合物原料總質(zhì)量之比為1.0％～10％。例如吸附劑占吸附劑與聚合物原料總質(zhì)量之比為3.0％～8％，或者4.0％～5％等范圍。該含量較少起不到吸附的作用，從而不利于瞬間粘合劑浸透材料表面，而影響后續(xù)打印過(guò)程；該含量較多，會(huì)降低絲材的自身強(qiáng)度，不利于最終強(qiáng)度的提高。作為優(yōu)選，所述步驟(3)中瞬間粘合劑的厚度保持在0.1～0.5mm之間。作為優(yōu)選，所述步驟(3)的瞬間粘合劑為氰基丙烯酸酯。為滿足后續(xù)的打印過(guò)程，需要控制瞬間粘合劑的用量，從而將瞬間粘合劑的固化時(shí)間控制在0.1～60秒之間。例如0.1～5秒之間，或者5～15秒，20～35秒，40～55秒等范圍。有益效果：本發(fā)明的利用瞬間粘合劑提高聚合物三維打印制品粘接質(zhì)量的方法，具有以下優(yōu)點(diǎn)：(1)添加瞬間粘合劑可以解決三維打印制品內(nèi)部存在著較多的孔隙率的問(wèn)題，因而采用該方法可提高兩層之間的粘接質(zhì)量和受力強(qiáng)度，從效果上來(lái)看，所打印的產(chǎn)品的粘接強(qiáng)度可超過(guò)普通三維打印制品粘接強(qiáng)度的30％以上，基本可以達(dá)到普通注射件的拉伸強(qiáng)度；(2)瞬間粘合劑的添加過(guò)程可以完全手工操作，實(shí)施方便，無(wú)需任何設(shè)備裝置的改動(dòng)；(3)瞬間粘合劑的添加位置很靈活，可根據(jù)所打印產(chǎn)品的需要添加其中的一層或者數(shù)層，可以部分或全部，從而可根據(jù)產(chǎn)品的受力特點(diǎn)按需添加，過(guò)程簡(jiǎn)單；(4)瞬間粘合劑添加的用量可自主選定，極其靈活，不必?fù)?dān)心因用量過(guò)多而影響后續(xù)的打印過(guò)程；(5)瞬間粘合劑的固化時(shí)間短，不影響制品的打印速度。附圖說(shuō)明圖1為本發(fā)明的打印過(guò)程示意圖；...