[发明专利]一种木质基浆料的制备及紫外光固化成型方法

说明书

本发明提供了一种木质基浆料的制备及紫外光固化成型方法。包括以下重量组分：20‑60份木质基材料粉末、30‑75份UV胶、0.1‑3份分散剂、0.5‑2.5份消泡剂。包括以下步骤：1）将设定比例的木质基材料粉末、分散剂和消泡剂逐步加入到UV胶中混合得到初始浆料，再将初始浆料和分散剂进一步混合均匀后得到所需的3D打印木质基浆料；2）UV光按所需图案透过木质基浆料照射到成型平台底部，固化一层后平台上升继续固化，逐层成型直到任务结束。本发明制备的木质基浆料保存时间长，不分层、不沉降、性能稳定、分散性好，将传统3DP技术中的黏结剂和木质基粉末混合成浆料，为木质基材料3D打印领域增添了一种新的原料实现形式。

技术领域

本发明涉及3D打印技术领域，具体涉及一种木质基浆料的制备及紫外光固化成型方法。

背景技术

优质环保的原材料是目前3D打印技术的重要研究方向之一，木质基材料来源广泛、成本低廉，易降解无污染，是一种理想的3D打印原材料。目前木质基材料的3D打印主要是基于粉末原料和熔融线材的形式，相比金属基、高分子材料粉末，由于木质纤维材料的纤维特性与黏弹性，研磨后粉末的粒度较大，供粉分层厚度也较大，导致成型精度降低；而且基于粉末床3D打印技术得到的木质基坯体，成型件机械强度和表面质量较低，在加工过程中也容易出现粉末飞散的现象。

光固化成型是最早出现的3D打印技术，目前可分为SLA、DLP和LCD三种，SLA采用紫外激光作为光源，打印精度和打印质量高，但打印效率较低；DLP采用紫外投影仪作为光源，打印速度快，但打印精度依赖于投影仪的分辨率；LCD使用液晶屏幕遮盖紫外光源来照亮3D打印的横截面，打印速度与DLP相当，而且设备更轻，更小，更便宜。

公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本发明的总体背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。

发明内容

本发明的目的在于提供一种木质基浆料的制备及紫外光固化成型方法，以解决现有技术中存在的问题。本发明提供了一种木质基浆料的成分组成及制备方法。采用紫外光固化技术实现木质基浆料的坯体打印，较木质基粉末的成型精度和成型效率有了一定程度的提高，为木质基材料增材制造领域增添了一种新的原料实现形式。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

本发明提供了一种木质基浆料的制备及紫外光固化成型方法，所述木质基浆料的重量组分如下：20-60份木质基粉末、30-75份UV胶、0.1-3份分散剂、0.5-2.5份消泡剂。

优选地，所述木质基粉末是木粉、竹粉、作物秸秆粉末等的一种，粒径在100目-200目；需要说明的是，理论上粒径越小的木质基粉末流变性能越好，但粒径越小分筛需要的原料越多，而80目以下的木质基粉末纤维形态和长宽比相对更加复杂，因此在考虑到流变性能和经济成本后，选择粒径100目-200目；

优选地，所述UV胶中包含预聚物、单体、光引发剂和助剂；所述预聚物是聚氨酯丙烯酸树脂、丙烯酸酯树脂和环氧丙烯酸树脂中的一种或多种；所述单体是单官能（IBOA、IBOMA、HEMA等）、二官能（TPGDA、HDDA、DEGDA、NPGDA等）、三官能及多官能（TMPTA、PETA等）的一种或多种；所述光引发剂是苯偶酰衍生物、α-羟烷基苯酮、酰基膦氧化物等裂解型自由基光引发剂的一种或多种；所述助剂包括颜料、润湿剂、滑石粉等，根据实际需要选择性添加；需要说明的是，需要在无光环境下配置UV胶，避免光引发剂吸收光而发生不必要的聚合反应。