[发明专利]一种基于3D打印和注射成型的制造方法

权利要求书

1.一种基于3D打印和注射成型的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）对3D打印制件进行结构设计，并完成3D打印制件的加工；3D打印制件的结构设计包括自身结构增强部分、模内安放部分和熔体流动调控部分；3D打印件的熔体流动调控部分设有流道；熔体流动调控部分用于限制熔体在所指定方向上的流动；流道的内壁表面设有微沟壑，所述微沟壑的加工方法为：在打印过程中设置位置随机的打印停留点；

3D打印制件的加工包括一种可增加打印停留点的3D打印代码修改方法，具体包括以下步骤：

1）确定停留点间隔距离；

2）根据每一个打印段确定间隔点数量；

3）确定每一个间隔点位置；

4）修改打印段的代码，插入N个停留点代码；

（2）将3D打印制件预热后放入注射模具相应位置内；

（3）将热塑性聚合物原料充入注射模具内，经过冷却后定型，3D打印制件与后注射充入的聚合物原料形成均一的组合制件；

（4）将所得的组合制件进行翘曲及应力分布的后处理，即得。

2.根据权利要求1所述的基于3D打印和注射成型的制造方法，其特征在于，步骤（1）中，根据欲加工的注射制件的结构进行分析，确定其特点及使用目标，并进而确定3D打印制件的嵌入位置、尺寸和形状特征，开展3D打印制件的结构设计。

3.根据权利要求2所述的基于3D打印和注射成型的制造方法，其特征在于，自身结构增强部分保证打印件在注射模腔内承受0~50MPa压力时不发生变形，模内安放部分比模具型腔相应位置的尺寸大0.5%~2%，熔体流动调控部分与熔体在注射过程中的流动相互适应，熔体流动调控部分与熔体在模具内的流动方向相互平行。

4.根据权利要求1所述的基于3D打印和注射成型的制造方法，其特征在于，步骤（2）中，3D打印制件预热温度低于其热变形温度5~20度之间，并且预热温度和注射模具的温度差值在0度~80度之间。

5.根据权利要求1所述的基于3D打印和注射成型的制造方法，其特征在于，步骤（4）中，后处理包括将制件放置于与所述制件形状相匹配的夹具中，并在低于熔点温度10~20度范围内保持5-20分钟。

6.根据权利要求5所述的基于3D打印和注射成型的制造方法，其特征在于，打印停留点的停留时间在1~1000ms之间。

7.根据权利要求1所述的基于3D打印和注射成型的制造方法，其特征在于，3D打印的成型工艺为FDM、SLS、POLYJET、MJF、SLA中的至少一种。

8.一种权利要求1~7中任一项制造方法得到的制件在高性能或功能化注射成型制品上的应用。