TWI622627B - 3D printing composition - Google Patents
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Abstract
一種3D列印用組成物，包含石膏粉、石粉材料及分散劑。該石粉材料含有白度高於85且平均粒徑範圍小於150 mm的白色石粉。本發明3D列印用組成物主要運用於3D列印技術，可讓後續製成的列印成品具備較佳內部結構強度及較佳的抗壓強度。
Description
本發明是有關於一種適用於3D列印技術的組成物，特別是指一種適用於黏著劑噴塗成型(BJ型)的3D列印技術的列印組成物。
．3D列印，又稱加法製造或積層製造，泛指任何列印三維物體的過程，即依序地透過列印頭將材料沉積的過程。現有已公開的3D印表機類型包含：擠壓型(如熔融沉積成型)、金屬線路型(如電子束無模成型)、顆粒型(如直接金屬雷射燒結、電子束熔煉等)、粉末噴墨針頭型(如石膏3D列印)、層積型、光聚合型(如立體光刻等)等。
石膏3D列印印表機是透過黏著劑噴塗成型技術，主要是將粉末黏著劑透過列印噴頭而逐層噴印堆疊於一列印粉末床上。例如，中華民國專利第201502109號專利公開案提及一種3D列印粉末，包含石膏粉末及披覆於該石膏粉末上的水溶性樹脂粉末，該水溶液樹脂粉末於水中形成膠體且選自於噁唑啉(oxazoline)或聚氧化乙烯。
目前現有供3D列印使用之含有石膏粉的列印粉末雖然
具有高白度、流動性佳且不易團聚的優點，但列印成品的硬度偏低，仍僅適用於消費性文創商品(如公仔)或公共藝術模型。由此可知，現有含有石膏粉的列印粉末還無法應用於製造硬度較高的商品，如裝飾性壁建材、或具有結構性的飾品等，因此，目前仍需要設法開發一種能讓列印成品具有較佳內部結構強度及抗壓強度的3D列印粉末。
因此，本發明之目的，即在提供一種能有效增強列印成品的內部結構及抗壓強度的3D列印用組成物。
於是，本發明3D列印用組成物，包含石膏粉、石粉材料及分散劑。該石粉材料含有白度高於85且平均粒徑範圍小於150μm的白色石粉。
本發明之功效在於：本發明3D列印用組成物透過該含有白度高於85且平均粒徑範圍小於150μm的白色石粉提供較強硬度，而能讓後續製得的列印成品具備較佳的內部結構強度及抗壓強度。
以下就本發明內容進行詳細說明：本發明石粉材料中的白色石粉具備高白度及較高硬度，其用量可以依據後續列印成品所需的機械強度進行調整；較佳地，以該石粉材料的總重量為100wt%，該白色石粉的含量範圍為60~100wt%；更佳地，該白色石粉的含量100wt%，也就是該石粉材料是由白色石粉所構成。
較佳地，以該3D列印用組成物的總重為100重量份，
該石膏粉的含量範圍為50~80重量份；於本發明的具體例中，該石膏粉的含量為56重量份。
較佳地，該石粉材料是選自於白色系大理石或白色系人造石英石。
較佳地，以該3D列印用組成物的總重為100重量份，該石粉材料的含量範圍為10~40重量份；於本發明的具體例中，該石粉材料的含量為40重量份。
該分散劑可使用一般常見的液態分散劑或固態分散劑，其中，該液態分散劑例如土壤分散劑(如六偏磷酸鈉)等，該固態分散劑例如聚丙烯酸鈉鹽、聚丙烯酸酯、羧酸共聚物鈉鹽等，市售商品例如BASF公司所製造的Dispex® AA 4135、Dispex® AA 4140、Dispex® CX 4345。該分散劑的用量可以依據所使用的石膏粉與石粉材料，以及後續的應用進行調整變化。較佳地，以該3D列印用組成物的總重為100重量份，該分散劑的含量範圍為1~10重量份；於本發明的具體例中，該分散劑的含量為4重量份。
本發明的3D列印用組成物的製備方法是將石膏粉、石粉材料及分散劑進行混合，且較佳地，可使用電動攪拌機進行混合。
本發明之其他的特徵及功效，將於參照圖式的實施方式中清楚地呈現，其中：圖1是一照片，說明本發明3D列印用組成物之實施例1的測試結果。
本發明將就以下實施例作進一步說明，但應瞭解的是，該實施例僅為例示說明之用，而不應被解釋為本發明實施之限制。
[實施例1]
1.石粉材料的製備及分析：收集原石鋸切(白色大理石或白色人造石英石)所產生的石材餘料(石材礦泥或腳料)，之後進行破碎、研磨與過篩處理，初步篩選出粒徑小於150μm的白色石粉。然後將該白色石粉進行白度特性分析，確認該白色石粉的白度達85以上。
2.將40重量份的白色石粉、56重量份的石膏粉與4重量份的分散劑(BASF公司所製造的Dispex® AA 4135)以電動混拌機進行混拌至少30分鐘，以讓上述材料充分混合並獲得3D列印用組成物。
[比較例1]
使用市售的石膏粉末(實威國際公司販售之3D列印粉末，品名：VisiJet PXL Core)。
[測試]
1.試體製作：分別將實施例1的3D列印用組成物與比較例1的市售石膏粉末放入3D列印機台中進行列印，以分別獲得實施例1的方塊試體及比較例1的方塊試體(尺寸為5.7公分×5.7公分×5.7公分)。
2.抗壓強度測試：利用萬能試驗機，分別依據CNS 11319標準方法對實施例1的方塊試體及比較例1的方塊試體進行抗壓測試，結果如下表1所示。
由表1的結果可知，相較於比較例1，實施例1的方塊試體可將抗壓強度有效提升102.4%，證明本發明的3D列印用組成物可讓後續製成的列印成品具備較佳內部結構強度及較佳的抗壓強度。
[列印測試]
分別將20重量份(以3D列印用組成物的總重為100重量份計算)的藍色顏料、粉紅色顏料、黃色顏料及黑色顏料與實施例1所製得的3D列印用組成物進行混合，之後再放人3D列印機台中進行列印，列印後使用固化劑(實威國際公司所販售，型號為3DS ColorBond)來增加硬度，結果如圖1所示。
由圖1中，證明實施例1之3D列印用組成物可獲得較佳的列印品質。
綜上所述，本發明3D列印用組成物透過該含有白度高於85且平均粒徑範圍小於150μm的白色石粉提供較強硬度，而能讓後續製得的列印成品具備較佳的內部結構強度及抗壓強度，故確實能達成本發明之目的。
惟以上所述者，僅為本發明之實施例而已，當不能以此限定本發明實施之範圍，凡是依本發明申請專利範圍及專利說明書內容所作之簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。
Claims (2)
- 一種3D列印用組成物，包含：石膏粉；石粉材料，是選自於白色系大理石或白色系人造石英石；及分散劑；其中，以該3D列印用組成物的總重為100重量份，該石粉材料的含量範圍為10~40重量份，以及該石膏粉的含量範圍為50~80重量份。
- 如請求項1所述的3D列印用組成物，其中，以該3D列印用組成物的總重為100重量份，該分散劑的用量範圍為1~10重量份。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| TW106113087A TWI622627B (zh) | 2017-04-19 | 2017-04-19 | 3D printing composition |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| TW106113087A TWI622627B (zh) | 2017-04-19 | 2017-04-19 | 3D printing composition |
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|---|---|
| TWI622627B true TWI622627B (zh) | 2018-05-01 |
| TW201839065A TW201839065A (zh) | 2018-11-01 |
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ID=62951601
Family Applications (1)
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| TW (1) | TWI622627B (zh) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105683300A (zh) * | 2013-11-04 | 2016-06-15 | Omya国际股份公司 | 生产包含羧甲基纤维素基分散剂的高固体颜料悬浮液的方法 |
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2017
- 2017-04-19 TW TW106113087A patent/TWI622627B/zh active
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN105683300A (zh) * | 2013-11-04 | 2016-06-15 | Omya国际股份公司 | 生产包含羧甲基纤维素基分散剂的高固体颜料悬浮液的方法 |
Also Published As
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| TW201839065A (zh) | 2018-11-01 |
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