单组份陶瓷3D打印挤出成型材料及其使用方法技术

一种单组分陶瓷3D打印挤出成型材料，材料组分包括陶泥、仙水、水玻璃、羧甲基纤维素、减水剂和水，材料形状为膏体状。材料中各组分的质量含量为：67%—77%陶泥、1%—3%仙水、1%—3%水玻璃、1%—3%羧甲基纤维素、1%—3%减水剂、17%—27%水。打印时，将膏体状陶瓷浆料装在储料罐中，用输送管道将储料罐与3D打印机联接，打印陶瓷坯体，将坯体自然干燥后烘干，将坯体进行后期处理，将坯体进行烧结冷却，即得到所需的陶瓷产品。使用本发明专利技术的材料和方法打印时不需要单独进行脱脂排胶，因而处理的步骤少、成型周期短，形成的产品质量均匀、精度高。

【技术实现步骤摘要】
单组份陶瓷3D打印挤出成型材料及其使用方法
本专利技术涉及一种3D打印材料及其使用方法，尤其是单组分陶瓷3D打印挤出成型材料及其使用方法，属于3D打印

技术介绍
3D打印技术是目前一种新兴快速成型技术，它是一种以数字模型文件为基础，运用粉末状材料、丝状、膏体状等材料，通过逐层打印的方式来构造物体的技术。随着3D打印技术的发展和应用，材料成为限制3D打印技术未来走向的关键因素之一，目前3D打印材料主要包括高分子材料、金属材料、无机非金属材料和食品材料等。陶瓷3D打印工艺采用的原材料为陶瓷粉末或陶瓷浆料，而成型技术及工艺，目前分为直接成型和间接成型两种成型方法，直接成型采用选择性激光烧结成型，直接得到陶瓷产品，成型速度快，精度高，但能耗高，对材料和打印机的要求高，因而成本高昂，不利于3D打印的大规模推广和使用；间接成型采用高分子材料作为载体对陶瓷颗粒包覆，在打印时进行加热，高分子材料熔融后进行粘结成型，再通过脱脂、排塑、烧结等后续工艺得到陶瓷产品，成型条件温和，成本较低，但后续工艺复杂，成型周期长，且精度较差。因此，找到一种新的材料和成型方法是解决上述问题的有效办法之一。通过对国内专利进行检索，发现有相关专利，举例如下：1.专利申请号CN201510907610.4，名称为“一种陶瓷料浆及陶瓷材料3D打印成型方法”的专利技术专利公开了一种陶瓷料浆及陶瓷材料3D打印成型方法，其中陶瓷料浆由分散相和连续相组成；所述分散相为陶瓷粉体或陶瓷粉体和助剂的组合；所述连续相由分散介质、分散剂和粘结剂组成，所述分散介质为莰烯；该陶瓷料浆解决了现有技术中3D打印材料质量不稳定、品种较为单一、难以打印复杂和高强度产品的问题，提高了3D打印材料的质量和强度，实现了复杂和高强度产品的3D打印，同时丰富了3D打印材料的种类。2.专利申请号CN201510982232.6，名称为“一种陶瓷材料的3D打印成型方法”的专利技术专利公开了一种陶瓷材料的3D打印成型方法，本专利技术是采用直接成型的方法对粘土材料进行3D打印成型得到，利用粘土本身具有的塑性和粘结性，直接将粘土材料用3D打印机进行打印成型得到陶瓷的坯体，然后进行烧结得到陶瓷产品，该成型方法打印得到的陶瓷产品具有成本低廉，精度高，方法简单，易于工业化生产的优点，促进了3D打印成型技术在生活中的推广应用，具有广阔的市场前景。以上专利虽然都涉及到陶瓷3D打印材料和成型方法，但都无法避免打印过程中脱脂、排塑等处理工艺，存在步骤多，成型周期长，精度差等缺陷，因此需要改进。
技术实现思路
本专利技术针对目前陶瓷采用3D打印激光烧结成型存在能耗高，对材料和打印机的要求高的缺陷以及采用有机粘结成型陶瓷具有的工艺复杂和含有有机杂质的缺点提出了一种单组分陶瓷3D打印挤出成型材料及其使用方法。本专利技术为解决上述问题所采用的技术手段为：一种单组分陶瓷3D打印挤出成型材料，材料组分包括陶泥、仙水、水玻璃、羧甲基纤维素、减水剂和水，材料形状为膏体状。进一步地，材料中各组分的质量含量为：67%—77%陶泥、1%—3%仙水、1%—3%水玻璃、1%—3%羧甲基纤维素、1%—3%减水剂、17%—27%水。进一步地，陶泥为包括高岭石、水白云母、蒙脱石、石英和长石的普通陶土。进一步地，将材料各组分按比例称取后加入搅拌机内充分搅拌均匀后加入球磨机中进行球磨即得到膏体状挤出成型材料。进一步地，球磨的时间为24小时或24小时以上。一种单组分陶瓷3D打印挤出成型材料的使用方法，将膏体状陶瓷浆料装在储料罐中，用输送管道将储料罐与3D打印机联接，打印陶瓷坯体，将坯体自然干燥后烘干，将坯体进行后期处理，将坯体进行烧结冷却，即得到所需的陶瓷产品。进一步地，打印陶瓷坯体即将计算机中设计好的三维模型信息转换成加工代码，发送至3D打印机打印，得到陶瓷坯体。进一步地，将坯体自然干燥后烘干即将陶瓷坯体自然干燥24小时或24小时以上，再放入烘房中烘干。进一步地，将坯体进行的后期处理包括修坯、洗水、上釉。进一步地，将坯体进行烧结冷却即将后期处理过的陶瓷坯体按照设定好的烧成曲线烧结，然后进行冷却。本专利技术的有益效果是：使用本专利技术的材料和方法打印时不需要单独进行脱脂排胶，因而处理的步骤少、成型周期短，形成的产品质量均匀、精度高。具体实施方式下面通过实施例对本专利技术作进一步说明。一种单组分陶瓷3D打印挤出成型材料，材料组分包括陶泥、仙水、水玻璃、羧甲基纤维素、减水剂和水，材料形状为膏体状。其中不同实施例中各组分的质量含量如下表所示：组分（质量百分比）实施例一实施例二实施例三实施例四陶泥67776872仙水1213水玻璃3211羧甲基纤维素3112减水剂3121水23172721进一步地，陶泥为包括高岭石、水白云母、蒙脱石、石英和长石的普通陶土。进一步地，将材料各组分按比例称取后加入搅拌机内充分搅拌均匀后加入球磨机中进行球磨即得到膏体状挤出成型材料。进一步地，球磨的时间为24小时或24小时以上。一种单组分陶瓷3D打印挤出成型材料的使用方法，将膏体状陶瓷浆料装在储料罐中，用输送管道将储料罐与3D打印机联接，打印陶瓷坯体，将坯体自然干燥后烘干，将坯体进行后期处理，将坯体进行烧结冷却，即得到所需的陶瓷产品。进一步地，打印陶瓷坯体即将计算机中设计好的三维模型信息转换成加工代码，发送至3D打印机打印，得到陶瓷坯体。进一步地，将坯体自然干燥后烘干即将陶瓷坯体自然干燥24小时或24小时以上，再放入烘房中烘干。进一步地，将坯体进行的后期处理包括修坯、洗水、上釉。进一步地，将坯体进行烧结冷却即将后期处理过的陶瓷坯体按照设定好的烧成曲线烧结，然后进行冷却。使用本专利技术的材料和方法打印时不需要单独进行脱脂排胶，因而处理的步骤少、成型周期短，形成的产品质量均匀、精度高。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种单组分陶瓷3D打印挤出成型材料，其特征在于：材料组分包括陶泥、仙水、水玻璃、羧甲基纤维素、减水剂和水，材料形状为膏体状。

【技术特征摘要】
1.一种单组分陶瓷3D打印挤出成型材料，其特征在于：材料组分包括陶泥、仙水、水玻璃、羧甲基纤维素、减水剂和水，材料形状为膏体状。2.如权利要求1所述的单组分陶瓷3D打印挤出成型材料，其特征在于：所述材料中各组分的质量含量为：67%—77%陶泥、1%—3%仙水、1%—3%水玻璃、1%—3%羧甲基纤维素、1%—3%减水剂、17%—27%水。3.如权利要求2所述的单组分陶瓷3D打印挤出成型材料，其特征在于：所述陶泥为包括高岭石、水白云母、蒙脱石、石英和长石的普通陶土。4.如权利要求2所述的单组分陶瓷3D打印挤出成型材料，其特征在于：所述材料各组分按比例称取后加入搅拌机内充分搅拌均匀后加入球磨机中进行球磨即得到膏体状挤出成型材料。5.如权利要求2所述的单组分陶瓷3D打印挤出成型材料，其特征在于：所述球磨的时间为24小时或24小时以上。6.一种实现权利要求1所述的单组分陶瓷3D打印挤出成型材料的使用方...

【专利技术属性】
技术研发人员：李志兴，
申请(专利权)人：醴陵市陶瓷三D打印研究所，
类型：发明
国别省市：湖南,43