[发明专利]一种用于3D打印机喷头的自润滑方法

说明书

技术领域

本发明涉及3D打印机领域，特别涉及3D打印机喷头技术领域，具体的说是涉及3D打印机喷头内壁的一种防堵塞材料。本发明也涉及这种涂层材料的涂装方法。

背景技术

3D打印属于快速成形技术的一种，它是一种数字模型文件为基础，运用粉末状金属或塑料等可粘合材料，通过逐层堆叠累积的方式来构造物体的技术。

3D打印机通过喷头将耗材挤出，逐层堆积形成最终的成品。但在实际使用过程中，由于耗材质量参差不齐、耗材加热后拉丝不均、凝固异常或是因个人在更换料时，不正规操作使得进料齿轮或进料喉管至喷头处有残留的断丝，会经常导致喷头堵塞现象的发生，使得3D打印机无法正常工作。这种情况会降低3D打印机的工作效率，极不方便用户的使用。

聚四氟乙烯材料具有许多优异的外在特性，如既耐寒又耐热，可在-100-280℃的温度范围内长期工作；表面能极低，不易被润湿，具有优异的排水性、排油和不粘性，几乎不被化学药品侵蚀；还有一个重要性能就是其突出的低摩擦特性。作为润滑剂，它是目前所有材料中摩擦系数最小的，而其化学稳定性又是现有塑料中最高的。与较硬的金属复合使用，可以充分利用其自润滑减摩特性，同时又提高了耐磨损性。综上所述，PTFE涂层具有较好的减磨性，耐高温，超强的抗腐蚀性能，可用于3D打印机喷头，提供内表面润滑性能，并防止耗材对喷头的腐蚀、磨损甚是是破坏。

但是，PTFE涂层附着力较差，一般要低涂粘结层来提高涂层与基体的结合力，原有的涂层体系使用聚苯硫醚、聚酰胺酰亚胺或无机粘接成分提高涂层附着力，涂装工艺繁琐，增加了涂层厚度，使得喷头孔径减小，打印精度下降，很大程度上限制了聚四氟乙烯涂层在3D打印机喷头的使用。

发明内容

本发明的用于3D打印机喷头的聚四氟乙烯涂层材料的组成包括：PTFE乳液、消泡剂、润湿剂、流平剂和余量的水。

所述的消泡剂是有机归类消泡剂，所述的润湿剂是非离子含氟类润湿剂，所述的流平剂是氟碳类流平剂。

本发明的用于3D打印机喷头的聚四氟乙烯涂层材料的涂装方法为：

1)按照一定质量百分比将PTFE乳液、消泡剂、润湿剂、平流剂和余量的水混合制成用于3D打印机喷头上的PTFE水性涂料；2)将3D打印机喷头浸泡在溶液中；3)在室温下待用于3D打印机喷头的PTFE水性涂料中的水分蒸发后，在120-350℃温度下固化烧结，即在3D打印机喷头上形成PTFE润滑疏水涂层。

本发明具有以下优点：涂料体系简单，配置与生产周期短；涂料工艺简单，涂料成膜时间短。结果表明，本发明所述涂层不仅能满足3D打印机喷头的使用要求，而且具有涂装工艺简单，加工成本低的特点，利用推广应用。

具体实施方式

本实施方式为PTFE水性涂料的涂装方法，它依次包括以下步骤：

a、将所需涂装的3D打印机喷头按照所需厚度，以一定速度浸入配置好的PTFE水性涂料中。

b、在室温下待水性涂料中的水分挥发至近干，然后再120-350℃的温度范围内固化烧结一定时间，即在3D打印机喷头内表面得到PTFE润滑疏水涂层。

本发明所述的PTFE水性涂料及涂装方法，也可以用于涂装其他一切与耗材接触的机构，都在本发明的保护范围之内。