一种3D打印用黏土材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种3D打印用黏土材料，包括以下组分及各组分的重量百分比为：高岭土黏土70%、水20%、乳化剂10%。本发明专利技术还公开了一种3D打印用黏土材料的制备方法，所述方法包括：（1）按上述比例取高岭土黏土、水和乳化剂，用超声波进行乳化处理，准备揉泥；（2）取一块黏土放在工作台面上，如果粘土干，则将粘土放在垫有湿帆布的台面上揉练，如果粘土太湿，则将黏土放在石膏板上揉练；（3）采用菊花形揉泥法揉泥；（4）将揉好的泥团放置于震动平台上，防止黏土粘性和流动性降低。本发明专利技术通过增加适当比例软水及乳化剂，改变黏土的可塑性；为了保持黏土的黏度及流动性，将乳状黏土放置于特定环境及装置中，方便取用。

A kind of clay material for 3D printing and its preparation method

The invention discloses a clay material for 3D printing, including the following components and the weight percentage of the components as follows: kaolin clay 70%, water 20%, emulsifier 10%. The invention also discloses a preparation method of clay materials for 3D printing, the method comprises the following steps: (1) from kaolinite clay, water and emulsifier according to the proportion, with ultrasonic emulsifying for kneading mud; (2) take a lump of clay on the work table, if the dry clay. It will put a wet canvas mat in the clay on the surface of kneading, if the clay is too wet, will be placed in the clay on the gypsum board kneading; (3) the daisy shaped wedging wedging; (4) the kneaded dough is placed on the vibration platform, preventing clay viscosity and fluidity decrease. By adding proper proportion of soft water and emulsifier, the invention changes the plasticity of clay. In order to maintain the viscosity and mobility of clay, the emulsion clay is placed in a specific environment and device for easy access.

【技术实现步骤摘要】
一种3D打印用黏土材料及其制备方法
本专利技术涉及一种黏土材料及其制备方法，具体涉及一种3D打印用黏土材料及其制备方法。
技术介绍
随着三维打印技术的不断发展，黏土材料在三维打印技术的应用越来越广泛。黏土材料应用于三维打印，在早期是以粘合剂将材料粉末进行粘合来实现三维打印。这种方法比较复杂，而且打印设备体积较大，价格也非常昂贵，不适用于普通群众。使得黏土材料在3D打印领域的应用难以推广。为了低成本高质量的得到黏土材料的模型，黏土已被尝试性用在FDM技术当中，实现黏土材料的三维打印。但是未经处理的黏土材料并不适用于3D打印，可塑性太高导致成型过程中容易坍塌，而力学性能好的黏土粘结性和可塑性较差，因此，为了得到适用于3D打印中FDM技术的黏土材料，需要对黏土材料进行改性处理。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种3D打印用黏土材料及其制备方法，通过增加适当比例软水及乳化剂，改变黏土的可塑性；为了保持黏土的黏度及流动性，将乳状黏土放置于特定环境及装置中，方便取用。为解决上述技术问题，本专利技术提供一种3D打印用黏土材料，其特征是，包括以下组分及各组分的重量百分比为：高岭土黏土70%、水20%、乳化剂10%。优选地，所述的高岭土黏土为经过高温煅烧去除了有机质的细度为1000～2000目的高岭土。优选地，所述的水为硬度低于8度的软水。优选地，所述的乳化剂为烷基铵盐、烷基磷酸盐、脂肪醇硫酸盐、烷基磺酸盐中的一种或多种。本专利技术还提供一种3D打印用黏土材料的制备方法，其特征是，所述方法包括：（1）按上述比例取高岭土黏土、水和乳化剂，用超声波进行乳化处理，准备揉泥；（2）取一块黏土放在工作台面上，如果粘土干，则将粘土放在垫有湿帆布的台面上揉练，如果粘土太湿，则将黏土放在石膏板上揉练；（3）采用菊花形揉泥法揉泥；（4）将揉好的泥团放置于震动平台上，防止黏土粘性和流动性降低。优选地，用超声波进行乳化处理的时间为10分钟。优选地，所述菊花形揉泥法的具体方法为：以左手扶住泥团作为支点,用右手揉压泥团，并使泥团以45°倾斜弯向工作台面，顶端被折向当中，当中部分又被压向台面，要求旋转动作连续协调；按顺时针方向旋转揉练泥团，如此反复操作，视泥团干湿、粗细，将泥团揉匀、气泡揉尽，直到将准备的水用完。优选地，所述震动平台的振动频率为80～90Hz，揉好的泥团置于温度为21～26℃、湿度为30～60%的环境中。优选地，制备好的黏土材料超过6小时后，添加软水，重新揉泥。本专利技术所达到的有益效果：通过增加适当比例软水及乳化剂，改变黏土的可塑性；为了保持黏土的黏度及流动性，将乳状黏土放置于特定环境及装置中，方便取用。附图说明图1所制备乳状黏土材料的挤出测试效果图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本专利技术的技术方案，而不能以此来限制本专利技术的保护范围。实施例一一种3D打印用黏土材料的制备方法，所述方法包括：1.取700g经过高温煅烧去除了有机质的细度为1000～2000目的高岭土粉末，200g硬度低于8度的软水，100g乳化剂。2.在高岭土粉末中加入100g乳化剂，使用超声波进入乳化处理10分钟。3.取黏土放在石膏板上揉练。以左手扶助泥团作为支点,用右手揉压泥团，并使泥团以45°倾斜弯向工作台面。顶端被折向当中，当中部分又被压向台面，要求旋转动作连续协调，如此多次重复，将泥团揉匀、气泡揉尽，直到将准备的水用完。4.取用部分制备好的乳状黏土进行打印，剩余乳状黏土则置于频率为80～90Hz的震动平台上，置于温度21～26℃、湿度为30～60%的环境中，便于下次取用。挤出测试：取少量制备好的乳状黏土于挤出头容器中，进行挤出测试，如图1中第二条白线为挤出效果，可见挤出均匀。继续增加50g软水，震动均匀后，去乳状黏土置于挤出头容器中，进行挤出测试，如图1中第一条白线为挤出效果，可见挤出较宽，且易坍塌。实施例二一种3D打印用黏土材料的制备方法，所述方法包括：1.取560g经过高温煅烧去除了有机质的细度为1000～2000目的高岭土粉末，70g硬度低于8度的软水，160g乳化剂。2.在高岭土粉末中加入160g乳化剂，使用超声波进入乳化处理10分钟。3.取黏土放在石膏板上揉练。以左手扶助泥团作为支点,用右手揉压泥团，并使泥团以45°倾斜弯向工作台面。顶端被折向当中，当中部分又被压向台面，要求旋转动作连续协调，如此多次重复，将泥团揉匀、气泡揉尽，直到将准备的水用完。4.取用部分制备好的乳状黏土进行打印，剩余乳状黏土则置于频率为80～90Hz的震动平台上，置于温度21～26℃、湿度为30～60%的环境中，便于下次取用。挤出测试：取少量制备好的乳状黏土于挤出头容器中，进行挤出测试，如图1中第五条虚白线为挤出效果，可见挤出不均匀，易堵塞、断开。继续增加10g软水，震动均匀后，去乳状黏土置于挤出头容器中，进行挤出测试，如图1中第三、四条白线为挤出效果，可见挤出较宽，且易坍塌。以上所述仅是本专利技术的优选实施方式，应当指出，对于本
的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本专利技术的保护范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种3D打印用黏土材料，其特征是，包括以下组分及各组分的重量百分比为：高岭土黏土70%、水20%、乳化剂10%。

【技术特征摘要】
1.一种3D打印用黏土材料，其特征是，包括以下组分及各组分的重量百分比为：高岭土黏土70%、水20%、乳化剂10%。2.根据权利要求1所述的一种3D打印用黏土材料，其特征是，所述的高岭土黏土为经过高温煅烧去除了有机质的细度为1000～2000目的高岭土。3.根据权利要求1所述的一种3D打印用黏土材料，其特征是，所述的水为硬度低于8度的软水。4.根据权利要求1所述的一种3D打印用黏土材料，其特征是，所述的乳化剂为烷基铵盐、烷基磷酸盐、脂肪醇硫酸盐、烷基磺酸盐中的一种或多种。5.一种3D打印用黏土材料的制备方法，其特征是，所述方法包括：（1）按上述比例取高岭土黏土、水和乳化剂，用超声波进行乳化处理，准备揉泥；（2）取一块黏土放在工作台面上，如果粘土干，则将粘土放在垫有湿帆布的台面上揉练，如果粘土太湿，则将黏土放在石膏板上揉练；（3）采用菊花形揉泥法揉泥；（4）将揉好的...

【专利技术属性】
技术研发人员：童晶，李天群，马亚文，陈正鸣，
申请(专利权)人：河海大学常州校区，
类型：发明
国别省市：江苏,32