一种基于3D打印尼龙制品的上色工艺的制作方法

本发明涉及产品上色技术领域，具体涉及一种基于3d打印尼龙制品的上色工艺。

背景技术：

3d打印技术作为快速成型技术的一种，是利用逐层叠加、堆积成型的原理，由于是“增材式”制造，其结构设计几乎不受加工方式的影响。设计师们也可以利用自己天马行空的想象，设计出各式各样的产品。

随着3d打印技术的普及，3d打印耗材的应用也越来越广泛。尼龙材料作为打印耗材的一种，具有强度高、化学稳定性好、耐磨性能好等诸多优点，但是由于打印原理所限，由尼龙材料制得的3d打印产品的表面粗糙度较差，导致产品上色后得色泽一致性较差，从而影响产品的外观质量。并且尼龙材质又有着难以打磨的特性，若通过手工去抛光打磨，往往会增加工人的劳动强度、并降低工作效率。

技术实现要素：

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种基于3d打印尼龙制品的上色工艺，使产品上色后的色泽一致性较好、并且提高工作效率。

为了实现上述目的，本发明通过如下的技术方案来实现：一种基于3d打印尼龙制品的上色工艺，包括以下步骤：

a)对3d打印尼龙制品的表面进行第一次喷砂处理；

b)将第一次喷砂处理后的所述3d打印尼龙制品放入抛光设备内进行抛光作业；

c)将抛光处理后的所述3d打印尼龙制品放入浸染容器内进行蒸煮染色作业；

d)取出蒸煮染色作业后的所述3d打印尼龙制品并晾干1-2h；

e)对晾干后的所述3d打印尼龙制品的表面进行第二次喷砂处理。

进一步地，所述步骤b)中的抛光作业还包括以下步骤：

f)先在所述抛光设备内加入磨料、水和抛光液、并混合均匀，然后将第一次喷砂处理后的所述3d打印尼龙制品放入所述抛光设备内；

g)设置所述抛光设备的运行参数，其中工作频率为0.3-10hz，工作时长为0.5-5h；

h)开启所述抛光设备，完成对所述3d打印尼龙制品的抛光。

进一步地，所述步骤b)中的所述磨料的直径为5-40mm。

进一步地，当所述步骤b)中的所述3d打印尼龙制品为瓶子类产品时，应先将瓶口堵塞，再将其放入所述抛光设备内。

进一步地，所述步骤c)中的蒸煮染色作业还包括以下步骤：

i)在所述浸染容器内装入一定量的水、并加热至100-150℃；

j)将染料用温水调开后倒入所述浸染容器内；

k)将所述3d打印尼龙制品放入所述浸染容器内完成染色，染色时间0.5-10h。

进一步地，所述步骤i)的所述染料为弱酸性液体染料、弱酸性粉末染料、弱碱性液体染料或弱碱性粉末染料。

进一步地，所述步骤e)中使用喷砂颗粒对所述3d打印尼龙制品的表面进行第二次喷砂处理，所述喷砂颗粒的直径为0.2-5mm。

本发明的有益效果：本发明提供的一种基于3d打印尼龙制品的上色工艺，通过蒸煮浸染作业对3d打印尼龙制品的表面进行染色，从而能够避免传统喷漆染色存在的死角问题，并且蒸煮浸染作业的染色更加均匀，使得染色后的3d打印尼龙制品色泽一致性较好。另外，抛光作业、第一次喷砂处理和第二次喷砂处理都是通过自动化设备来实现的，可以实现批量作业，因此大大缩短了时间成本，提高了工作效率。

附图说明

图1为本发明的工艺流程示意图。

具体实施方式

为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“纵”、“横”、“水平”、“顶”、“底”、“上”、“下”、“内”和“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个以上，除非另有明确具体的限定。

如图1所示，本发明提供一种基于3d打印尼龙制品的上色工艺，包括以下步骤：

a)通过喷砂机对3d打印尼龙制品的表面进行第一次喷砂处理。第一次喷砂处理一方面能够去除3d打印尼龙制品上残留的杂质；另一方面能够改善其表面的机械性能、提高抗疲劳性，从而增加它与涂层之间的附着力，有利于涂料的流平和装饰。喷砂机作业代替人工作业，提高了工作效率。

b)将第一次喷砂处理后的3d打印尼龙制品放入抛光设备内进行抛光作业，以降低其表面粗糙度，从而提高其染色后的观感性。抛光设备优选为滚筒光饰机，滚筒光饰机也代替了人工作业，进一步提高了工作效率。

c)将抛光处理后的3d打印尼龙制品放入浸染容器内进行蒸煮染色作业。蒸煮染色作业的原理是将抛光后的尼龙制品浸没在预先按一定比例配制好的液体染料中蒸煮，通过染料分子物理吸附在3d打印尼龙制品的表面，以达到改变原来基材表面颜色的目的。

蒸煮染色作业能够避免传统喷漆染色存在的死角问题，并且蒸煮浸染作业的染色层次更加均匀，使得染色后的3d打印尼龙制品的色泽一致性较好。

d)取出蒸煮染色作业后的3d打印尼龙制品并晾干1-2h，让染料液体挥发。

e)通过喷砂机对晾干后的3d打印尼龙制品的表面进行第二次喷砂处理，从而进一步提高其染色后的光泽度。

在一个实施例中，步骤b)中的抛光作业还包括以下步骤：

f)先在滚筒光饰机内加入磨料、水和抛光液、并混合均匀，然后将第一次喷砂处理后的3d打印尼龙制品放入滚筒光饰机内。

g)设置滚筒光饰机的运行参数，其中工作频率为0.3-10hz，工作时长为0.5-5h。根据3d打印尼龙制品的具体结构特征选择合适的工作频率和工作时长。

h)开启滚筒光饰机，完成对3d打印尼龙制品的抛光。整个光饰过程3d打印尼龙制品需要与磨料、水和抛光液始终保持充分接触。

在一个实施例中，步骤b)中的磨料的直径为5-40mm。优选地，对于3d打印眼镜镜框产品，磨料选择为直径为5mm球形石英颗粒；对于3d打印手机壳产品，磨料选择为直径为20mm球形石英颗粒。

在一个实施例中，当步骤b)中的3d打印尼龙制品为瓶子类产品时，应先将瓶口用塞子堵塞住，再将其放入滚筒光饰机内，从而防止磨料堵塞产品的内腔。

在一个实施例中，步骤c)中的蒸煮染色作业还包括以下步骤：

i)在浸染容器内装入一定量的水、并加热至100-150℃。

j)将染料用50-65℃的温水调开，搅拌均匀后倒入浸染容器内，并再次搅拌至均匀为止。

k)将3d打印尼龙制品放入浸染容器内完成染色，染色时间0.5-10h。其中，尺寸、壁厚越大的产品染色时间越长。

在一个实施例中，步骤i)的染料为弱酸性液体染料、弱酸性粉末染料、弱碱性液体染料或弱碱性粉末染料。弱酸性染料的耐洗牢度和耐缩呢性较好，但匀染性一般；弱碱性染料的强度高、色光鲜艳、耐光牢度好，但耐光色牢度和耐洗色牢度较差。

液体染料适合粗糙度较小的产品上色，粉末材料适合粗糙度较大的产品上色。工作人员可根据产品的实际用途选择合适的染料。

在一个实施例中，步骤e)中使用喷砂颗粒对3d打印尼龙制品的表面进行第二次喷砂处理，喷砂颗粒的直径为0.2-5mm。喷砂颗粒对3d打印尼龙制品的冲击较为温和，能够进一步提高其染色后的光泽度。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点，对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。