本發(fā)明屬于3d打印制品，具體涉及一種高效微波吸收墨水的制備方法、采用該制備方法制得的墨水以及采用該墨水打印方法打印的制件。
背景技術(shù)：
1、粉末床3d打印是一種增材制造(additive?manufacturing)技術(shù)，它通過將一層薄層的粉末材料鋪在構(gòu)建平臺上，然后選擇性地熔化或粘結(jié)這些粉末來創(chuàng)建三維物體。這個過程是逐層進(jìn)行的，直到整個對象被完整地打印出來。高速燒結(jié)3d打印是3d打印技術(shù)的一個分支，它結(jié)合了傳統(tǒng)噴墨打印的高精度噴射能力和3d打印的逐層構(gòu)建理念。這種技術(shù)隨著粘結(jié)劑噴射技術(shù)的成熟而逐漸受到關(guān)注。其工作原理類似于傳統(tǒng)噴墨打印機的方式，在粉末床上噴射液體粘結(jié)劑或功能性墨水，將粉末顆粒粘合在一起，逐層構(gòu)建三維物體。高速燒結(jié)3d打印技術(shù)相比于普通粉末床3d打印有以下優(yōu)勢：高分辨率與速度快，高速燒結(jié)3d打印繼承了傳統(tǒng)噴墨打印的高分辨率特點，能夠?qū)崿F(xiàn)非常精細(xì)的打印效果。此外，由于噴頭可以同時噴射多個點，因此打印速度相對較快；多材料支持：除了傳統(tǒng)的聚合物粉末外，高速燒結(jié)3d打印還可以應(yīng)用于金屬、陶瓷、砂等多種材料，甚至能夠?qū)崿F(xiàn)全彩3d打??；后處理簡化：某些高速燒結(jié)3d打印技術(shù)，如hp?multi?jet?fusion(mjf)，通過噴射細(xì)節(jié)改進(jìn)劑來改善零件的質(zhì)量和特性，減少了后續(xù)處理的需求。
2、在高速燒結(jié)3d打印技術(shù)中，粉體或基體的成型過程高度依賴于墨水的多種物理和化學(xué)特性，這些特性不僅影響打印速度和質(zhì)量，還決定了最終產(chǎn)品的性能。具體來說，墨水的導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性、紅外吸收能力和微波吸收能力等是確保高效成型的關(guān)鍵因素，其中墨水的生熱效能尤為重要，因為它直接關(guān)系到材料的熔化、固化和粘合效果。然而，目前使用的普通炭黑配制的墨水生熱效率較低，這意味著在打印過程中需要更高的能量輸入，增加了能耗和生產(chǎn)成本，同時也可能導(dǎo)致材料無法充分熔化或粘合，影響最終產(chǎn)品的質(zhì)量和強度。此外，為了達(dá)到足夠的生熱效果，許多高速燒結(jié)3d打印墨水中需要加入大量的炭黑或其他生熱劑，這不僅增加了墨水的成本，還可能導(dǎo)致墨水的黏度增加，影響噴射精度和打印質(zhì)量，甚至對打印機噴頭造成堵塞，縮短設(shè)備的使用壽命。更為重要的是，高填充率的炭黑及生熱劑使得墨水存在分散性不好的問題，導(dǎo)致生熱材料在墨水中分布不均勻，進(jìn)一步降低了生熱效率。
3、因此，當(dāng)前亟需開發(fā)一種具有超高生熱效率、低炭黑填充率且分散性良好的墨水，以應(yīng)用于高速燒結(jié)3d打印領(lǐng)域。如科琴黑、乙炔黑和一些改性炭黑擁有良好的導(dǎo)電損耗、介電損耗、光熱轉(zhuǎn)換效應(yīng)，在紅外與微波的照射下能快速升溫，使其在高速燒結(jié)3d打印的墨水領(lǐng)域擁有巨大的應(yīng)用潛力。然而，例如科琴黑的難分散性限制了其在墨水領(lǐng)域的應(yīng)用，在液體中極易團(tuán)聚導(dǎo)致粒徑變大，堵塞噴頭。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、鑒于上述不足，本發(fā)明提供了一種具有超高生熱效率、低炭黑填充率且分散性良好的墨水，以應(yīng)用于高速燒結(jié)3d打印領(lǐng)域，制備出性能更佳的打印制件。
2、本發(fā)明首先公開了一種高效微波吸收墨水的制備方法，包括：
3、(1)炭黑預(yù)處理：將炭黑粉末放入球磨機中，加入適量的去離子水，進(jìn)行濕法球磨處理，得預(yù)處理炭黑粉末；
4、(2)制備墨水：將預(yù)處理炭黑粉末緩慢加入到分散液中，繼續(xù)攪拌1h，隨后經(jīng)超聲處理、濾膜過濾，即得一種高效微波吸收墨水。
5、進(jìn)一步地，步驟(1)所述炭黑為科琴黑、乙炔黑、導(dǎo)電炭黑中的一種或多種組合。
6、進(jìn)一步地，所述科琴黑選自：ec-300j，ec-600j；所述乙炔黑選自：kappa?100；導(dǎo)電炭黑選自：super?p?li，super?c45：super?c65。
7、進(jìn)一步地，步驟(1)所述球磨處理時間為2～4h，球磨處理轉(zhuǎn)速為200～600r/min。
8、進(jìn)一步地，步驟(2)所述分散液由如下方法制得：
9、在攪拌條件下，向溶劑中依次加入表面活性劑、分散劑、助分散劑i、助分散劑ii和增稠劑，最后加入水?dāng)嚢?0min，得分散液備用。
10、進(jìn)一步地，所述表面活性劑為d502，分散劑為byk-190，助分散劑i為2-吡咯烷酮，助分散劑ii為三乙二醇，增稠劑為三乙醇胺，溶劑為乙醇。
11、進(jìn)一步地，所述各成分的含量質(zhì)量比為：
12、表面活性劑0.1wt％、分散劑1.5wt％、增稠劑0.4wt％、助分散劑i?5wt％、助分散劑ii?5wt％、乙醇43.5wt％、水43.5wt％。
13、進(jìn)一步地，步驟(2)所述高速燒結(jié)3d打印水性墨水中，包括質(zhì)量比為1％的預(yù)處理炭黑粉，以及質(zhì)量比99％的分散液。
14、進(jìn)一步地，步驟(2)所述超聲處理時間為30min，所述濾膜的粒徑為0.45μm。
15、本發(fā)明還公開了一種根據(jù)任一上述制備方法制得的高效微波吸收墨水。
16、本發(fā)明還公開了一種根據(jù)上述的高效微波吸收墨水在制備3d打印制件中的應(yīng)用。
17、本發(fā)明具有以下優(yōu)點：
18、本發(fā)明制得的高效微波吸收墨水經(jīng)離心測試，墨水可穩(wěn)定存放6個月，具有長期穩(wěn)定性。以往使用炭黑基墨水的升溫效率慢，填充率高。而本發(fā)明顯著解決了上述問題，所得墨水具有超高生熱效率，低炭黑填充率，同時分散性良好。
1.一種高效微波吸收墨水的制備方法，包括：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其中：
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其中：
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其中：
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的制備方法，其中：
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的制備方法，其中：
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其中：
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其中：
9.一種根據(jù)權(quán)利要求1～8任一制備方法制得的高效微波吸收墨水。
10.一種根據(jù)權(quán)利要求9所述的高效微波吸收墨水在制備3d打印制件中的應(yīng)用。