[发明专利]一种聚乳酸3D打印线材的高精度生产方法

说明书

本发明公开了一种聚乳酸3D打印线材的高精度生产方法，包括以下步骤：(1)烘干：烘干聚乳酸；(2)挤出：将烘干后的聚乳酸加入到单螺杆挤出机进行塑化挤出加工；(3)冷却：将经步骤(2)塑化挤出加工后的聚乳酸经过两段冷却，第一段冷却温度为50‑53℃，第二段冷却温度为5‑28℃，得到聚乳酸3D打印线材。本发明显著提高了聚乳酸3D打印线材的加工精度，并且成本低，收益高。

技术领域

本发明属于3D打印材料技术领域，具体涉及一种聚乳酸3D打印线材的高精度生产方法。

背景技术

聚乳酸(polylactic acid，PLA)也称为聚丙交酯(polylactide)，是可生物降解的塑料，属于聚酯家族。聚乳酸是以乳酸为主要原料聚合得到的聚合物，原料来源充分而且可以再生,主要以玉米、木薯等为原料。聚乳酸的生产过程无污染，而且产品可以生物降解，实现在自然界中的循环，因此是理想的绿色高分子材料。

聚乳酸的加工温度为170～230℃，由于具有良好的抗溶剂性，可以用多种方式进行加工，如挤压、纺丝、双轴拉伸、注射吹塑。由聚乳酸制成的产品除了能生物降解外，其生物相容性、光泽度、透明性、手感和耐热性都比较好，还具有一定的耐菌性、阻燃性和抗紫外性，因此用途十分广泛，可用作包装材料、纤维和非织造物等，目前主要用于服装(内衣、外衣)、各种产业(比如建筑、农业、林业、造纸业)，医疗卫生行业也大量使用3D打印耗材，份额可以占60％-70％。

随着3D打印越来越普及，3D打印材料也从单一材料发展为多种材料，其中PLA是3D打印耗材中使用率最高的，份额可以占60％-70％，使用者也对3D打印产品的精度要求越来越高，目前市面上的PLA耗材都存在线径尺寸精度不稳定和误差偏大的现象，在打印使用时会发生打印机堵头和送料不均匀的问题，经过长时间的的研究。本发明提供了一种可以提高3D打印耗材PLA(聚乳酸)线材生产成型精度的方法，可以有效的保证打印产品的精度，符合市场的更高要求。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种聚乳酸3D打印线材的高精度生产方法。

本发明采用以下技术方案：

一种聚乳酸3D打印线材的高精度生产方法，包括以下步骤：

(1)烘干：烘干聚乳酸；

(2)挤出：将烘干后的聚乳酸加入到单螺杆挤出机进行塑化挤出加工；

(3)冷却：将经步骤(2)塑化挤出加工后的聚乳酸经过两段冷却，第一段冷却温度为50-53℃，使得聚乳酸在第一段冷却中的温度严格控制在50-53℃，可以使用温度监控装置进行实时监控，如果第一段冷却温度低于50℃，会造成线材突然冷却，引起线材收缩，导致线材直径不均匀，如果第一段冷却温度高于55℃会出现冷却不及时，导致线材直径被挤压和拉伸变形；

第二段冷却温度为5-28℃，例如10-25℃，15-20℃，得到聚乳酸3D打印线材。

聚乳酸(PLA)原料制造商为国产品牌海正生物科技股份有限公司的110型，或者美国公司NatureWorks4032D号。

进一步地，步骤(1)中所述烘干温度为78-83℃，烘干时间可以是1-5小时，优选3-5小时。

进一步地，步骤(2)中所述单螺杆挤出机加工区域的温度为180-215℃，更进一步地，步骤(2)中所述单螺杆挤出机加工区域的温度为180-195℃。更进一步地，步骤(2)中所述单螺杆挤出机的加工区域温度为：一区182-185℃，二区185-190℃，三区190-195℃，四区190-195℃，五区180-190℃，六区180-185℃。

进一步地，步骤(2)中所述单螺杆挤出机的挤出产量为每小时10-20KG。