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)用尼龍復(fù)合粉末，還涉及一種低成本選擇性激光燒結(jié)用尼龍復(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?yàn)榫哂谐尚筒牧线x擇范圍寬、應(yīng)用領(lǐng)域廣等突出優(yōu)點(diǎn)，已成為國際上的研究重點(diǎn)，國外有許多高校、科研機(jī)構(gòu)及公司正在進(jìn)行該項(xiàng)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(xiàng)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(qiáng)韌等優(yōu)點(diǎn)，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(shí)物模型或功能零件，供設(shè)計(jì)者直接進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)驗(yàn)證、性能試驗(yàn)。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(huì)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(xiàn)報(bào)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(jìn)口的成型設(shè)備及配套成型材料，價(jià)格昂貴，并且還要附加材料技術(shù)專利使用費(fèi)，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(jìn)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。國外已利用尼龍粉末制作原型及功能零件，所開發(fā)的激光燒結(jié)快速成型尼龍粉末熔點(diǎn)均在180℃以上，對燒結(jié)成型條件要求極高：1)要求加熱平面溫度場溫度差低于3℃；2)必須加保護(hù)氣氛，以免尼龍粉在燒結(jié)過程中氧化；3)國外尼龍粉燒結(jié)成型要求與專用快速成型設(shè)備配套使用，設(shè)備與材料均價(jià)格昂貴，如美國dtm與德國eos公司用于尼龍粉燒結(jié)成型設(shè)備均在280萬元以上，每公斤尼龍粉售價(jià)為100美元。技術(shù)實(shí)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pa12進(jìn)行物理改性和化學(xué)改性，提供一種低成本選擇性激光燒結(jié)用尼龍復(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)用尼龍復(fù)合粉末，所述尼龍復(fù)合粉末由以下質(zhì)量百分比的原料組成，滑石粉：18％-25％，余量為尼龍粉pa12。在本發(fā)明一種較佳實(shí)施例中，所述滑石粉的目數(shù)大于325目，其粒徑小于45μm。在本發(fā)明一種較佳實(shí)施例中，，所述滑石粉為通過率為98％的涂料級滑石粉，其涂料級滑石粉的粒子呈片狀結(jié)構(gòu)。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與滑石粉分別在震動(dòng)篩中篩分，得到目數(shù)為250～400目的pa12粉，及目數(shù)大于325目的滑石粉；s2、通過高速攪拌器，將滑石粉、尼龍粉pa12按照質(zhì)量百分比混合均勻，得到尼龍復(fù)合粉末；s3、將上述尼龍復(fù)合粉末在eosp395打印機(jī)上經(jīng)180℃/1.5h預(yù)熱后燒結(jié)成型，制備工藝參數(shù)為：激光功率18w，掃描速度3000mm/s，燒結(jié)間距0.12mm，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，屬于市場銷售的普通工業(yè)用尼龍粉pa12以及家裝涂料級滑石粉，尼龍復(fù)合粉末所添加的滑石粉其對應(yīng)價(jià)格是市場銷售的普通工業(yè)用尼龍粉pa12單價(jià)的1/4甚至更低，極大的降低了原材料的成本，實(shí)現(xiàn)材料成本降低50％以上，完全替代了eos昂貴的pa2200粉末，同時(shí)實(shí)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、利用滑石粉與尼龍粉pa12共混后的燒結(jié)特性，在eosp395粉末燒結(jié)成型設(shè)備上進(jìn)行打印，制燒結(jié)成品達(dá)到了穩(wěn)定成型、精度高、表面良好的特性，滿足對成型件強(qiáng)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(shí)物樣品等領(lǐng)域的需求。附圖說明圖1是正八邊形平面的四個(gè)方向平面示意圖。具體實(shí)施方式下面結(jié)合具體實(shí)施方式對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。一種低成本選擇性激光燒結(jié)用尼龍復(fù)合粉末，所述尼龍復(fù)合粉末由以下質(zhì)量百分比的原料組成，滑石粉：18％～25％，余量為尼龍粉pa12。所述尼龍粉pa12目數(shù)為250～400目，其粒徑為38～58μm。所述滑石粉的目數(shù)大于325目，其粒徑小于45μm。具體的滑石粉為通過率為98％的涂料級滑石粉，其涂料級滑石粉的粒子呈片狀結(jié)構(gòu)。一種低成本選擇性激光燒結(jié)用尼龍復(fù)合粉末的使用方法，包括以下步驟：s1、將尼龍粉pa12與滑石粉分別在震動(dòng)篩中篩分，得到目數(shù)為250～400目的pa12粉，及目數(shù)大于325目的滑石粉；s2、通過高速攪拌器，將滑石粉、尼龍粉pa12按照質(zhì)量百分比混合均勻，得到尼龍復(fù)合粉末；s3、將上述尼龍復(fù)合粉末在eosp395打印機(jī)上經(jīng)180℃/1.5h預(yù)熱后燒結(jié)成型，制備工藝參數(shù)為：激光功率18w，掃描速度3000mm/s，燒結(jié)間距0.12mm，燒結(jié)層厚度0.12mm。在s3中，混合粉體在eosp395打印機(jī)上實(shí)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(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明如下。實(shí)施例1對市場普通銷售的300目以上的的尼龍粉pa12和涂料級滑石粉，通過預(yù)處理，選用300目的尼龍粉pa12，350目的滑石粉，按照質(zhì)量百分比尼龍粉pa12：滑石粉＝80.5：19.5比例混合均勻，打印標(biāo)準(zhǔn)拉伸試樣、彎曲試樣和如圖所示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(qiáng)度(測試結(jié)果見表1、2中1#試驗(yàn)數(shù)據(jù))，同時(shí)打印具體的實(shí)物樣件，目測表面光潔度等實(shí)際效果。實(shí)施例2對市場普通銷售的300目以上的的尼龍粉pa12和涂料級滑石粉，通過預(yù)處理，選用320目的尼龍粉pa12，380目的滑石粉，按照質(zhì)量百分比尼龍粉pa12：滑石粉＝79.7：20.3比例混合均勻，打印標(biāo)準(zhǔn)拉伸試樣、彎曲試樣和如圖所示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(qiáng)度(測試結(jié)果見表1、2中2#試驗(yàn)數(shù)據(jù))，同時(shí)打印具體的實(shí)物樣件，目測表面光潔度等實(shí)際效果。實(shí)施例3對市場普通銷售的300目以上的的尼龍粉pa12和涂料級滑石粉，通過預(yù)處理，選用350目的尼龍粉pa12，350目的滑石粉，按照質(zhì)量百分比尼龍粉pa12：滑石粉＝77.2：22.8比例混合均勻，打印標(biāo)準(zhǔn)拉伸試樣、彎曲試樣和如圖所示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(qiáng)度(測試結(jié)果見表1、2中3#試驗(yàn)數(shù)據(jù))，同時(shí)打印具體的實(shí)物樣件，目測表面光潔度等實(shí)際效果。實(shí)施例4對市場普通銷售的300目以上的的尼龍粉pa12和涂料級滑石粉，通過預(yù)處理，選用380目的尼龍粉pa12，400目的滑石粉，，按照質(zhì)量百分比尼龍粉pa12：滑石粉＝76.5：23.5比例混合均勻，打印標(biāo)準(zhǔn)拉伸試樣、彎曲試樣和如圖所示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(qiáng)度(測試結(jié)果見表1、2中4#試驗(yàn)數(shù)據(jù))，同時(shí)打印具體的實(shí)物樣件，目測表面光潔度等實(shí)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(qiáng)度彎曲強(qiáng)度1pa12：滑石粉＝80.5：19.535.5mpa39.8mpa2pa12：滑石粉＝79.7：20.336.0mpa40.2mpa3pa12：滑石粉＝77.2：22.838.9mpa41.0mpa4pa12：滑石粉＝76.5：23.537.7mpa40.5mpa本發(fā)明選用尼龍粉加滑石粉，經(jīng)eosp395選擇性激光燒結(jié)成型后，滿足對成型件強(qiáng)度性能指標(biāo)不作嚴(yán)格要求，如影視、手摸、coplay、展覽等創(chuàng)意類以及工程實(shí)物樣品等領(lǐng)域的需求，從而可以降低成本。上述實(shí)施例，只是本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并非用來限制本發(fā)明的實(shí)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12