一种基于FDM成型方式的液固共存3D打印材料的制作方法

本发明涉及3d打印材料，更具体地说，本发明涉及一种基于fdm成型方式的液固共存3d打印材料。

背景技术：

1、fdm技术，即熔融层积技术，fused deposition modeling的简称，又可以称为熔融堆积技术，是快速成型技术的一种。这种技术的材料一般是热塑性材料，如蜡、abs、pc、尼龙等，使用线材供料。

2、fdm技术现主要用于3d打印机等制造设备上，基于fdm的3d打印机的工艺原理主要利用细丝状原材料以及可熔的支撑材料从位于材料舱室的自动加载器向上传送到挤压头。在挤压头部，材料加热到半液态，经过两个挤压喷头嘴的挤压，挤出半流动的材料，在成形基底上沉积成非常精确的薄层。

3、常规的fdm材料主要采用热塑性树脂进行加工成丝，再利用熔融沉积成型方式实现三维立体模型。常温下材料呈现为打印的固态丝状。

4、然而，这些材料在功能性和材料特性上存在一定的局限性，材料性能只是通过熔融的形态变化，性能没有实质性的变化。如难以实现从硬度变化成柔性材料，高分子物质难以实现交联、嫁接支链、增塑或分子量提高等的功能。因此，现提出一种基于fdm成型方式的液固共存3d打印材料，该发明在一定程度上能实现以上的变化，促进行业的进一步发展。

技术实现思路

1、为了克服现有技术的上述缺陷，本发明提供一种基于fdm成型方式的液固共存3d打印材料，以解决上述背景技术中提出的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于fdm成型方式的液固共存3d打印材料，包括材料a和材料b，所述材料a为具有中空结构的丝状材料，所述材料a中空部分填充有材料b，所述材料b为能够与材料a在热熔状态下发生化学反应的液体，用于实现特定的功能性变化；

3、所述材料a中空部分的直径为0.1-0.8mm，外壁厚度为0.1-0.5mm。

4、优选地，所述材料a为聚乳酸(pla)或其他可热熔塑性材料，如pvb改性材料。

5、优选地，所述材料b根据功能性需求可包括peg20000水溶液、蓖麻油等增塑性溶剂，或其他能与外壁材料发生化学反应的物质，如催化剂、催化酶、光反应物质等。

6、优选地，所述材料a选用为聚乳酸(pla)时，材料b选用peg20000水溶液。

7、优选地，所述材料a选用为pvb改性材料时，材料b选用蓖麻油等增塑性溶剂。

8、优选地，所述材料a可以为利用紫外线固化的树脂类材料；

9、在利用fdm工艺成型后，材料a采用的树脂材料在紫外光与波长的作用下，固化成型。

10、一种使用该材料的3d打印方法，包括制丝步骤和打印实现功能变化的步骤：

11、在制丝步骤中，通过模具将现有挤出丝加工成中空丝状，并利用高位落差方式或真空吸附方式将液体注入打印丝的中空部分；

12、在打印实现功能变化的步骤中，中空液体与外壁材料在热熔挤出过程中发生化学反应或熔为一体，从而改变材料的物理或化学性质，实现如柔性、层间结合力增强或彩色打印等特殊功能。

13、本发明的技术效果和优点：

14、本发明通过液固共存的3d打印材料及其打印方法，实现了在打印过程中材料性质的特殊变化，提高了3d打印材料的功能性和应用范围。同时，该发明还解决了传统fdm打印中柔性材料换色换丝难、层间结合力差等问题。

技术特征：

1.一种基于fdm成型方式的液固共存3d打印材料，其特征在于，包括材料a和材料b，所述材料a为具有中空结构的丝状材料，所述材料a中空部分填充有材料b，所述材料b为能够与材料a在热熔状态下发生化学反应的液体，用于实现特定的功能性变化；

2.根据权利要求1所述的一种基于fdm成型方式的液固共存3d打印材料，其特征在于，所述材料a为聚乳酸(pla)或其他可热熔塑性材料，如pvb改性材料。

3.根据权利要求2所述的一种基于fdm成型方式的液固共存3d打印材料，其特征在于，所述材料b根据功能性需求可包括peg20000水溶液、蓖麻油等增塑性溶剂，或其他能与外壁材料发生化学反应的物质，如催化剂、催化酶、光反应物质等。

4.根据权利要求3所述的一种基于fdm成型方式的液固共存3d打印材料，其特征在于，所述材料a选用为聚乳酸(pla)时，材料b选用peg20000水溶液。

5.根据权利要求4所述的一种基于fdm成型方式的液固共存3d打印材料，其特征在于，所述材料a选用为pvb改性材料时，材料b选用蓖麻油等增塑性溶剂。

6.根据权利要求5所述的一种基于fdm成型方式的液固共存3d打印材料，其特征在于，所述材料a可以为利用紫外线固化的树脂类材料；

7.根据权利要求6所述的一种基于fdm成型方式的液固共存3d打印材料，其特征在于，还包括一种使用该材料的3d打印方法，包括制丝步骤和打印实现功能变化的步骤：

技术总结本发明公开了一种基于FDM成型方式的液固共存3D打印材料，具体涉及3D打印材料技术领域，包括材料A和材料B，所述材料A为具有中空结构的丝状(聚合物或树脂)材料，所述材料A中空部分填充有材料B，所述材料B为能够与材料A在热熔状态下发生化学反应或共熔性的液体，用于实现特定的功能性变化，所述材料A为可热熔塑性材料，如PVB改性材料，所述材料B根据功能性需求可包括PEG20000水溶液、蓖麻油等增塑性溶剂，或其他能与外壁材料发生化学反应的物质，如催化剂、催化酶、光反应物质等。本发明实现了在打印过程中材料性质的特殊变化，提高了3D打印材料的功能性和应用范围。该发明还解决了传统FDM打印中柔性材料换色换丝难、层间结合力差等问题。技术研发人员：韩民峰,张璞,傅文军,朱涛,何督督,张晓军,董德生受保护的技术使用者：武义斯汀纳睿三维科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/10/17