一种金属3D打印脱脂溶液及其制备方法与流程

一种金属3d打印脱脂溶液及其制备方法
技术领域
1.本发明属于3d打印领域，具体涉及一种金属3d打印脱脂溶液及其制备方法。


背景技术：

2.在金属3d打印领域，fdm(熔融堆积)打印技术广泛应用，该技术将金属粉末混合高分子粘结剂经过挤出成型形成的打印线材通过打印喷头加热至熔融状态后逐层堆积形成模型，然后通过使用酸催化的裂解反应去除大部分的高分子材料得到脱脂坯，最后对脱脂坯进行高温烧结得到金属部件。
3.在金属3d打印过程中，脱脂步骤是工件成型的重要中间环节，而脱脂过程的时间及原料成本也是工艺实用性的重要影响因素。工业上脱脂环节多数采用硝酸的水溶液进行脱脂处理，同时目前也存在使用草酸作为脱脂溶液进行脱脂处理的方案。现有的脱脂技术选择使用草酸的水溶液作为脱脂介质进行脱脂处理，但在实际应用过程中发现存在相关的缺陷。在使用草酸的水溶液作为脱脂介质进行脱脂处理的时候，脱脂环节的脱脂速率相较于使用硝酸的方案来说会出现大幅度下降，同时由于脱脂介质中水含量较高，在脱脂过程中对工件的表面状态会产生不利影响，并且会恶化脱脂炉炉腔内部的温度分布情况，使得脱脂速率进一步降低。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种可提高脱脂速率的金属3d打印脱脂溶液及其制备方法。
5.为实现本发明的上述目的，本发明采用以下技术方案：
6.本发明的第一方面提供一种金属3d打印脱脂溶液，包括下述重量份的原料：乙醇40
‑
70份、丙酮10
‑
20份、草酸1
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30份、醇类1
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10份、乙酸1
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10份、乙醚1
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5份。
7.本发明所述一种金属3d打印脱脂溶液使用有机溶剂作为草酸脱脂介质的溶剂配置溶液，添加醇类、乙酸和乙醚物质改善草酸的挥发性及溶解性能，提高了草酸的脱脂速率，减少了脱脂溶液中的水含量，使在脱脂过程中，工件表面的状态得到了保护。
8.上述一种金属3d打印脱脂溶液，作为一种优选的实施方案，包括下述重量份的原料：乙醇50
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60份、丙酮12
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18份、草酸5
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20份、醇类3
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8份、乙酸3
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8份、乙醚2
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4份。
9.上述一种金属3d打印脱脂溶液，作为一种优选的实施方案，包括下述重量份的原料：乙醇55份、丙酮15份、草酸15份、醇类5份、乙酸5份、乙醚3份。
10.乙醇相对于草酸具有较高的溶解度，能够获得相较于水溶液更多的草酸含量，且乙醇易于挥发，对于炉腔较好处理。
11.上述一种金属3d打印脱脂溶液，作为一种优选的实施方案，所述醇类为甲醇。
12.上述一种金属3d打印脱脂溶液，作为一种优选的实施方案，所述草酸的纯度＞99.7％。
13.上述一种金属3d打印脱脂溶液，作为一种优选的实施方案，所述乙醇的浓度为
99.5％
‑
99.8％。
14.上述一种金属3d打印脱脂溶液，作为一种优选的实施方案，所述丙酮的浓度为99.5％，优选地，所述甲醇的浓度为99.5％
‑
99.9％。
15.上述一种金属3d打印脱脂溶液，作为一种优选的实施方案，所述乙酸的纯度为99％
‑
99.5％，优选地，所述乙醚的浓度为99.5％。
16.本申请的第二方面，提供一种金属3d打印脱脂溶液的制备方法，包括以下步骤：
17.(1)称取各原料备用；
18.(2)将乙醇、甲醇和丙酮混合搅拌均匀，制成有机溶剂；
19.(3)向有机溶剂内依次加入乙酸、乙醚、草酸，混合搅拌均匀得所述金属3d打印脱脂溶液。
20.相对于现有技术，本申请的有益效果为：本发明所述一种金属3d打印脱脂溶液使用有机溶剂作为草酸脱脂介质的溶剂配置溶液，因有机溶剂乙醇相对于草酸具有较高的溶解度，能够获得相较于水溶液更多的草酸含量，进而提高了草酸的脱脂速率，而乙酸和乙醚的加入改善了草酸的挥发性及溶解性能，进一步提高了草酸的脱脂速率；此外，本发明所述一种金属3d打印脱脂溶液用乙醇作为有机溶剂，因乙醇易挥发，有助于炉腔的护理。
具体实施方式
21.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本发明所保护的范围。
22.本发明所述一种金属3d打印脱脂溶液，包括下述重量份的原料：乙醇40
‑
70份、丙酮10
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20份、草酸1
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30份、醇类1
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10份、乙酸1
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10份、乙醚1
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5份。本发明所述一种金属3d打印脱脂溶液使用有机溶剂作为草酸脱脂介质的溶剂配置溶液，添加醇类、乙酸和乙醚物质改善草酸的挥发性及溶解性能，提高了草酸的脱脂速率，减少了脱脂溶液中的水含量，使在脱脂过程中，工件表面的状态得到了保护。
23.本发明实施例中1重量份代表1。
24.实施例1
25.实施例1所述一种金属3d打印脱脂溶液，包括下述重量份的原料：浓度为99.5％的乙醇40重量份、浓度为99.5％的丙酮10重量份、纯度＞99.7％的草酸1重量份、醇类1重量份、纯度＞99％的乙酸1重量份、浓度＞99.5％的乙醚1重量份；
26.作为一种优选的实施方案，所述醇类为甲醇，且甲醇的浓度＞99.5％；
27.所述金属3d打印脱脂溶液的制备方法，包括以下步骤：
28.(1)称取各原料备用；
29.(2)将乙醇、甲醇和丙酮混合搅拌均匀，制成有机溶剂；
30.(3)向有机溶剂内依次加入乙酸、乙醚、草酸，混合搅拌均匀得所述金属3d打印脱脂溶液。
31.实施例2
32.实施例2所述一种金属3d打印脱脂溶液，包括下述重量份的原料：浓度为99.6％的
乙醇50重量份、浓度为99.5％的丙酮12重量份、纯度＞99.7％的草酸5重量份、醇类5重量份、纯度＞99％的乙酸2重量份、浓度＞99.5％的乙醚2重量份；
33.作为一种优选的实施方案，所述醇类为甲醇，且甲醇的浓度＞99.6％；
34.所述金属3d打印脱脂溶液的制备方法，包括以下步骤：
35.(1)称取各原料备用；
36.(2)将乙醇、甲醇和丙酮混合搅拌均匀，制成有机溶剂；
37.(3)向有机溶剂内依次加入乙酸、乙醚、草酸，混合搅拌均匀得所述金属3d打印脱脂溶液。
38.实施例3
39.实施例3所述一种金属3d打印脱脂溶液，包括下述重量份的原料：浓度为99.7％的乙醇55重量份、浓度为99.5％的丙酮15重量份、纯度＞99.7％的草酸15重量份、醇类7重量份、纯度＞99％的乙酸5重量份、浓度＞99.5％的乙醚3重量份；
40.作为一种优选的实施方案，所述醇类为甲醇，且甲醇的浓度＞99.7％；
41.所述金属3d打印脱脂溶液的制备方法，包括以下步骤：
42.(1)称取各原料备用；
43.(2)将乙醇、甲醇和丙酮混合搅拌均匀，制成有机溶剂；
44.(3)向有机溶剂内依次加入乙酸、乙醚、草酸，混合搅拌均匀得所述金属3d打印脱脂溶液。
45.实施例4
46.实施例4所述一种金属3d打印脱脂溶液，包括下述重量份的原料：浓度为99.7％的乙醇60重量份、浓度为99.5％的丙酮18重量份、纯度＞99.7％的草酸20重量份、醇类8重量份、纯度＞99％的乙酸8重量份、浓度＞99.5％的乙醚2重量份；
47.作为一种优选的实施方案，所述醇类为甲醇，且甲醇的浓度＞99.7％；
48.所述金属3d打印脱脂溶液的制备方法，包括以下步骤：
49.(1)称取各原料备用；
50.(2)将乙醇、甲醇和丙酮混合搅拌均匀，制成有机溶剂；
51.(3)向有机溶剂内依次加入乙酸、乙醚、草酸，混合搅拌均匀得所述金属3d打印脱脂溶液。
52.实施例5
53.实施例5所述一种金属3d打印脱脂溶液，包括下述重量份的原料：浓度为99.8％的乙醇70重量份、浓度为99.5％的丙酮20重量份、纯度＞99.7％的草酸30重量份、醇类10重量份、纯度＞99％的乙酸10重量份、浓度＞99.5％的乙醚5重量份；
54.作为一种优选的实施方案，所述醇类为甲醇，且甲醇的浓度＞99.9％；
55.所述金属3d打印脱脂溶液的制备方法，包括以下步骤：
56.(1)称取各原料备用；
57.(2)将乙醇、甲醇和丙酮混合搅拌均匀，制成有机溶剂；
58.(3)向有机溶剂内依次加入乙酸、乙醚、草酸，混合搅拌均匀得所述金属3d打印脱脂溶液。
59.对比文件1
60.对比文件1所述一种金属3d打印脱脂溶液，包括下述重量份的原料：浓度为99.7％的乙醇55重量份、、纯度＞99.7％的草酸15重量份、醇类7重量份、纯度＞99％的乙酸5重量份、浓度＞99.5％的乙醚3重量份。
61.作为一种优选的实施方案，所述醇类为甲醇，且甲醇的浓度＞99.7％。
62.对比文件1所述一种金属3d打印脱脂溶液的制备方法与实施例3所述一种金属3d打印脱脂溶液的制备方法相同。
63.对比文件2
64.对比文件2所述一种金属3d打印脱脂溶液，包括下述重量份的原料：浓度为99.5％的丙酮15重量份、纯度＞99.7％的草酸15重量份、醇类7重量份、纯度＞99％的乙酸5重量份、浓度＞99.5％的乙醚3重量份。
65.作为一种优选的实施方案，所述醇类为甲醇，且甲醇的浓度＞99.7％；
66.对比文件2所述一种金属3d打印脱脂溶液的制备方法与实施例3所述一种金属3d打印脱脂溶液的制备方法相同。
67.对比文件3
68.对比文件3所述一种金属3d打印脱脂溶液，包括下述重量份的原料：浓度为99.7％的乙醇55重量份、浓度为99.5％的丙酮15重量份、纯度＞99.7％的草酸15重量份、醇类7重量份、纯度＞99％的乙酸5重量份；
69.作为一种优选的实施方案，所述醇类为甲醇，且甲醇的浓度＞99.7％。
70.对比文件3所述一种金属3d打印脱脂溶液的制备方法与实施例3所述一种金属3d打印脱脂溶液的制备方法相同。
71.本申请所述一种金属3d打印脱脂溶液的脱脂速率研究
[0072][0073]
以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。