[发明专利]一种用于3D打印的清洗液、清洗系统和3D打印机

说明书

本发明公开了一种用于3D打印的清洗液、清洗系统和3D打印机。清洗液包括有机溶剂和助剂，所述有机溶剂中包括第一有机溶剂，所述第一有机溶剂为对3D打印中的陶瓷浆料中的有机物有相溶性的有机溶剂，且粘度＜50mpa·s；所述助剂为对3D打印中的陶瓷浆料中的陶瓷颗粒有位阻作用的非水系分散剂，所述助剂的体积为所述有机溶剂体积的1～10％。本发明的清洗液的清洗效率高且成本较低。

【技术领域】

本发明涉及陶瓷3D打印技术领域，特别是涉及一种用于陶瓷3D打印的清洗液、清洗系统和3D打印机。

【背景技术】

陶瓷光固化成型是陶瓷3D打印成型中的一种成型方式。

工业陶瓷传统成型方式有干压成型、等静压成型、注射成型、胶态成型(凝胶注模成型、流延成型)等。其成型方式各具有优缺点，并且在生产过程中严重依赖模具(流延成型尽管不需要模具，却只能生产简单薄片状产品)，而且只能生产形状不太复杂的简单三维产品。而3D打印技术在工业陶瓷行业中的应用，将带领工业陶瓷行业制备进入一个全新的领域。陶瓷3D打印技术与传统陶瓷成型方式相比，无论在成型复杂化的产品上，还是在时间成本、模具成本上都具有传统成型无法比拟的优势。

陶瓷光固化成型是基于1996年美国密歇根大学的Griffith等人的研究之上而逐步发展起来并已经产业化应用的技术。在他们的研究中，他们首先将陶瓷粉末分散于光固化树脂中制成光固化陶瓷浆料，然后在3D打印设备中的浆料平台上先平铺一层浆料，采用一定波长的紫外光照射陶瓷光固化浆料使这层浆料发生光固化，再在固化层上重铺浆料，重新固化，以这样层层叠加的方式制备指定形状的生坯，再通过生坯清洗、脱脂、烧结制备成陶瓷烧结体。

通过此种成型方式可以不依赖模具制备出形状复杂、致密的陶瓷制品。例如，法国陶瓷3D打印产业化公司3DCeram通过光固化方式制备的氧化铝陶瓷密度达到3.9g/cm³，四点弯曲强度达到400MPa，并且可以制备出形状极为复杂的产品。

光固化陶瓷浆料是光固化成型用的原料，是由陶瓷粉末、光固化单体、光引发剂、分散剂等组份组成。当光固化浆料经3D打印机中固化成陶瓷生坯后，需要将陶瓷生坯从浆料仓中取出并且进行清洗，而光固化陶瓷浆料粘度可达到1Pa·s，流动性很差，这些粘稠浆料粘附于固化生坯表面及内孔、夹层等复杂结构中，后续需要通过清洗的手段来清除这些残余浆料。

瑞典的Emil Johansson等人在他们的研究中采用混合酯对固化生坯进行清洗，其中清洗综合效果最好的是Sigma Aldrich公司的一种混合二元酯DBE，然而其售价较高，不利于其在产业化中进行应用。奥地利的LITHOZ公司在其相关文献中介绍到他们制备的光固化产品的清洗是在超声波中进行，通过超声波产生的空化效应能够更有利于光固化生坯残余浆料的清除，但是具体清洁液的配方仍属商业秘密。目前市面上出现的溶剂型光固化陶瓷浆料清洗液都是进口产品，不仅技术保密而且价格昂贵，试用中对浆料的清洗效率也不够高。

以上背景技术内容的公开仅用于辅助理解本发明的发明构思及技术方案，其并不必然属于本专利申请的现有技术，在没有明确的证据表明上述内容在本专利申请的申请日已经公开的情况下，上述背景技术不应当用于评价本申请的新颖性和创造性。

【发明内容】

本发明所要解决的技术问题是：弥补上述现有技术的不足，提出一种用于3D打印的清洗液、清洗系统和3D打印机，清洗液的清洗效率高且成本较低。

本发明的技术问题通过以下的技术方案予以解决：

一种用于3D打印的清洗液，包括有机溶剂和助剂，所述有机溶剂中包括第一有机溶剂，所述第一有机溶剂为对3D打印中的陶瓷浆料中的有机物有相溶性的有机溶剂，且粘度＜50mpa·s；所述助剂为对3D打印中的陶瓷浆料中的陶瓷颗粒有位阻作用的非水系分散剂，所述助剂的质量为所述有机溶剂质量的1～10％。

本发明的技术问题通过以下进一步的技术方案予以解决：