本发明涉及3d打印材料,尤其涉及一种超微粉3d打印材料及其制备方法。
背景技术:
1、3d打印技术是增材制造技术的通俗叫法,其在传统的打印机只能在平面打印的基础上,增加了垂直于原有平面方向另一坐标放线的打印能力,3d打印的工作原理是将三维的立体几何物体,按照有限的、一定的厚度,拆分成若干平面,利用相应的3d打印材料逐层进行加工,最终累计而成所需的立体模型,增材制造的加工方式效率更好、节约材料 和能源,目前3d打印技术已经应用于建筑领域,但现有的3d打印建筑材料普遍的存在以下技术问题:1、现有技术中3d打印水泥基材料的骨料多为河砂,过度开采河砂资源对环境造成破坏;2、3d打印材料产品的强度有限,存在较大的内应力、易开裂,无法作为高承载元件,例如光伏支架等受力支架;3、水泥基3d打印材料防腐性能差,易发生炭化反应,导致其在低温环境下冻融变化大,结构易开裂脱落,影响混凝土结构的使用寿命;4、传统建筑材料的混合阻力大,需要采用特大功率的电机进行搅拌,搅拌时间长,能耗高。
技术实现思路
1、(一)解决的技术问题
2、本发明的目的在于提供一种超微粉3d打印材料及其制备方法,来解决现有技术的3d打印建筑材料存在破坏自然环境、承载强度弱、防腐性能差、制造能耗高的技术问题。
3、(二)技术方案
4、本发明的内容:一种超微粉3d打印材料,包括以下重量份数的原料:硅微粉40~60份,氧化镁粉末8~12份,氯化镁8~12份,植物纤维粉末5~12份、脲醛树脂0.6~1.5份,防腐氧化胶粉末6~10份,氧化铁着色剂0.1~0.6份,水8~12份;所述植物纤维粉末由椰子壳纤维、黄麻纤维、剑麻纤维组成,所述植物纤维粉末中椰子壳纤维的质量百分比不低于50%,所述防腐氧化胶粉末由米浆和贝壳烧结熟料组成,所述防腐氧化胶粉末中贝壳烧结熟料的质量百分比不低于80%。
5、作为优选的,所述超微粉3d打印材料由以下步骤制得:步骤1:将硅微粉、氧化镁粉末、植物纤维粉末、防腐氧化胶粉末、氯化镁、脲醛树脂、氧化铁着色剂在皮带输送机上进行循环层叠铺料,使输送皮带上的料层大于或等于7层;步骤2:将皮带输送机上的铺料输送到打散机内进行混合、喷淋加水,制得超微粉3d打印材料。
6、进一步的,所述硅微粉的粒度大于800目。
7、作为优选的,所述植物纤维粉末由以下步骤制得:步骤a,用2-4wt%的碱性浸泡液对纤维原料进行浸泡,浸泡时间为10-30h;步骤b,将步骤a制得的纤维原料加入温度为150-200℃、压力为3mpa的汽爆罐中进行汽爆处理,将蒸汽爆破处理后的纤维原料洗涤并烘干;步骤c,将步骤b制得的植物纤维原料放入研磨机中研磨,得到粒径大于100目的植物纤维粉末。
8、作为优选的,所述防腐氧化胶粉末中水与米粉的质量比为6:1,所述贝壳烧结熟料由以下步骤制得:步骤d.将贝壳原料清洗,破碎并煅烧2h,煅烧温度为950℃;步骤e.将煅烧后的贝壳原料研磨至100目~800目,制得贝壳烧结熟料。
9、(三)有益效果
10、本发明的有益效果:本发明采用硅微粉作为骨料,合理的回收再利用固体废弃物,绿色环保,采用氧化镁粉末和氯化镁作为凝胶材料,并采用植物纤维粉末作为连接材料,有效的提高3d打印材料的抗压性能,使得3d打印产品可以应用到高承载建筑构件中;同时添加防腐氧化胶粉末提高3d打印材料的抗冻融稳定性,从而提高3d打印产品的使用寿命;本发明采用的3d打印材料的制备方法及配套设备能够明显的降低生产能耗,值得大范围推广使用。
1.一种超微粉3d打印材料,其特征在于,包括以下重量份数的原料:硅微粉40~60份,氧化镁粉末8~12份,氯化镁8~12份,植物纤维粉末5~12份,脲醛树脂0.6~1.5份,防腐氧化胶粉末6~10份,氧化铁着色剂0.1~0.6份,水8~12份;所述植物纤维粉末由椰子壳纤维、黄麻纤维、剑麻纤维组成,所述植物纤维粉末中椰子壳纤维的质量百分比不低于50%,所述防腐氧化胶粉末由米浆和贝壳烧结熟料组成,所述防腐氧化胶粉末中贝壳烧结熟料的质量百分比不低于80%。
2.根据权利要求1所述的一种超微粉3d打印材料,其特征在于,所述超微粉3d打印材料由以下步骤制得:
3.根据权利要求1所述的一种超微粉3d打印材料,其特征在于:所述硅微粉的粒度大于800目。
4.根据权利要求1所述的一种超微粉3d打印材料,其特征在于,所述植物纤维粉末由以下步骤制得:
5.根据权利要求1所述的一种超微粉3d打印材料,其特征在于,所述防腐氧化胶粉末中水与米粉的质量比为6:1,所述贝壳烧结熟料由以下步骤制得:
