一种加强型树脂光固化成形方法技术

本发明专利技术公开了一种加强型树脂光固化成形方法，具体按照以下步骤实施：步骤1、光固化浆料的制备；步骤2、光固化浆料的光固化成形；步骤3、对毛坯进行清洗及后处理；步骤4、脱脂烧结；本发明专利技术的处理方法能够有效抑制烧结过程中的开裂、坍塌的缺陷。

【技术实现步骤摘要】
一种加强型树脂光固化成形方法
本专利技术属于光固化树脂处理方法
，涉及一种加强型树脂光固化成形方法。
技术介绍
光固化是利用计算机控制紫外激光扫描液态光敏树脂，将扫描区域的光敏树脂固化，逐层堆积直至成形出所需制件的一种快速成形方法，由于其高精度、低成本等优点，使其使用范围从单纯树脂的成形扩大到陶瓷、金属等材料的成形。在利用该技术成形陶瓷、金属等材料时，先将金属、陶瓷等待成形材料与光固化树脂混合均匀，制备成加强型光固化树脂，然后利用光固化技术将其制成零件毛坯，最后经脱脂烧结得到致密金属、陶瓷等零件。光固化技术相较于其它快速成形技术而言具有高精度、低成本、易操作等优点。但是，由于成形过程伴随着树脂的引入与去除，树脂与待成形材料存在相互作用；另外成形材料本身也会受到成形工艺的影响，因而当前利用加强型光固化树脂进行成形时存在以下缺点：(1)粘附于毛坯表面的未固化树脂难以去除；(2)毛坯内部空腔、孔洞、复杂内流道等特征处的未固化树脂不能去除；(3)毛坯脱脂后烧结过程中容易出现开裂、坍塌等缺陷；(4)部分烧结温度高的材料烧结难度大；(5)制件成形后支撑结构去除及表面精度改善等操作施行难度大。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种加强型树脂光固化成形方法，能够有效抑制烧结过程中的开裂、坍塌的缺陷。本专利技术所采用的技术方案是，一种加强型树脂光固化成形方法，具体按照以下步骤实施：步骤1、光固化浆料的制备，具体按照以下步骤实施：步骤1.1、将符合要求的待成形材料颗粒与光固化树脂按一定比例混合，同时加入一定量的助剂混合均匀，然后在避光的条件下加入光引发剂，再次混合均匀并消除泡沫；步骤1.2、判断待成形材料颗粒间成颈温度是否低于光固化树脂的脱除温度；当待成形材料颗粒间成颈温度低于光固化树脂的脱除温度时，实施步骤1.3；当待成形材料颗粒间成颈温度高于光固化树脂的脱除温度时，需要在进行步骤1.1时添加高温粘结剂再进行混合，再实施步骤1.3；步骤1.3、判断待成形材料的烧结温度是否高于烧结设备所能承受的温度范围，当待成形材料的烧结温度低于烧结设备所能承受的温度范围时，则步骤1.2得到的是最终产物光固化浆料；当待成形材料的烧结温度高于烧结设备所能承受的温度范围时，需在步骤1.2的基础上再添加活化烧结剂，混合，得到光固化浆料；步骤2、光固化浆料的光固化成形，具体按照以下步骤实施：将待成形零件三维模型信息导入光固化成形设备内，利用可控紫外光对光固化浆料的固化作用成形出所需零件的毛坯；步骤3、对毛坯进行清洗及后处理；步骤4、脱脂烧结，具体按照以下步骤实施：步骤4.1、脱脂；步骤4.2、烧结。本专利技术的特点还在于，步骤3具体按照以下步骤实施：步骤3.1、从成形舱内取出固化制得的毛坯，使用毛刷轻轻地清扫毛坯表面，直至露出已固化的表面；步骤3.2、将步骤3.1中清扫干净的毛坯浸入有机溶剂中，并使用铲子、刷子或超声波震荡除去粘附于毛坯上的未固化树脂；步骤3.3、对步骤3.2中得到的除去未固化树脂的毛坯进行去支撑、打磨、抛光处理；步骤4.1具体按照以下步骤实施：a、将经步骤3处理的毛坯放入脱脂炉内，在常压、空气或氩气保护的环境下，以1-5℃/min的升温速率将温度升高到300-600℃，保温2-5h后随炉冷却；b、将脱脂炉抽成真空环境，再将毛坯以1-5℃/min的升温速率升高到300-600℃，保温2-5h后随炉冷却。步骤4.2具体按照以下步骤实施：当待成形材料的烧结温度低于烧结设备所能承受的温度范围时，按照以下步骤实施：将经步骤b脱脂的毛坯放入烧结炉内，在氩气保护的环境下，气体压力10-200MPa，以1-10℃/min的升温速率升到580-2000℃，保温1-2h后随炉冷却。步骤4.2具体按照以下步骤实施：当待成形材料的烧结温度高于烧结设备所能承受的温度范围时，按照以下步骤实施：c、预烧，具体为：将经步骤b脱脂的毛坯放入烧结炉内，在氩气保护的环境下，气体压力10-200MPa，以1-5℃/min的升温速率将温度升高到600℃-1000℃，保温1-2h；d、烧结，具体为：待预烧完成，在与预烧相同环境及压力下，以5-10℃/min升温速率将温度升高到1000℃-2000℃，保温1-2h。步骤1.2所述的有机溶剂为乙醇或丙酮。高温粘结剂为有机硅或酚醛树脂。活化烧结剂由金属或非金属元素组成。本专利技术的有益效果是，通过采用本专利技术技术方案，(1)能够将毛坯表面及内部空腔、孔洞、复杂内流道等特征处的未固化树脂清理干净；(2)树脂成分完全脱除前形成烧结颈，能够有效抑制烧结过程中的开裂、坍塌等缺陷；(3)添加活化剂进行活化烧结，降低烧结温度；(4)支撑结构去除及表面精度改善等操作在烧结前进行，减小了处理的难度。具体实施方式下面结合具体实施方式对本专利技术进行详细说明。本专利技术提供的一种加强型树脂光固化成形方法，具体按照以下步骤实施：步骤1、光固化浆料的制备，具体按照以下步骤实施：步骤1.1、将符合要求的待成形材料颗粒与光固化树脂按一定比例混合，同时加入一定量的助剂混合均匀，然后在避光的条件下加入光引发剂，再次混合均匀并消除泡沫；步骤1.2、判断待成形材料颗粒间成颈温度是否低于光固化树脂的脱除温度；当待成形材料颗粒间成颈温度低于光固化树脂的脱除温度时，实施步骤1.3；当待成形材料颗粒间成颈温度高于光固化树脂的脱除温度时，需要在进行步骤1.1时添加高温粘结剂再进行混合，再实施步骤1.3；步骤1.3、判断待成形材料的烧结温度是否高于烧结设备所能承受的温度范围，当待成形材料的烧结温度低于烧结设备所能承受的温度范围时，则步骤1.2得到的是最终产物光固化浆料；当待成形材料的烧结温度高于烧结设备所能承受的温度范围时，需在步骤1.2的基础上再添加活化烧结剂，混合，得到光固化浆料；步骤2、光固化浆料的光固化成形，具体按照以下步骤实施：将待成形零件三维模型信息导入光固化成形设备内，利用可控紫外光对光固化浆料的固化作用成形出所需零件的毛坯；步骤3、对毛坯进行清洗及后处理；步骤4、脱脂烧结，具体按照以下步骤实施：步骤4.1、脱脂；步骤4.2、烧结。步骤3具体按照以下步骤实施：步骤3.1、从成形舱内取出固化制得的毛坯，使用毛刷轻轻地清扫毛坯表面，直至露出已固化的表面；步骤3.2、将步骤3.1中清扫干净的毛坯浸入有机溶剂中，并使用铲子、刷子或超声波震荡除去粘附于毛坯上的未固化树脂；步骤3.3、对步骤3.2中得到的除去未固化树脂的毛坯进行去支撑、打磨、抛光处理；步骤4.1具体按照以下步骤实施：a、将经步骤3处理的毛坯放入脱脂炉内，在常压、空气或氩气保护的环境下，以1-5℃/min的升温速率将温度升高到300-600℃，保温2-5h后随炉冷却；b、将脱脂炉抽成真空环境，再将毛坯以1-5℃/min的升温速率升高到300-600℃，保温2-5h后随炉冷却。步骤4.2具体按照以下步骤实施：当待成形材料的烧结温度低于烧结设备所能承受的温度范围时，按照以下步骤实施：将经步骤b脱脂的毛坯放入烧结炉内，在氩气保护的环境下，气体压力10-200MPa，以1-10℃/min的升温速率升到580-2000℃，保温1-2h后随炉冷却。步骤4.2具体按照以下步骤实施：当待成形材料的烧结温度高于烧结设备所能承受的温度范本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种加强型树脂光固化成形方法，其特征在于，具体按照以下步骤实施：步骤1、光固化浆料的制备，具体按照以下步骤实施：步骤1.1、将符合要求的待成形材料颗粒与光固化树脂按一定比例混合，同时加入一定量的助剂混合均匀，然后在避光的条件下加入光引发剂，再次混合均匀并消除泡沫；步骤1.2、判断待成形材料颗粒间成颈温度是否低于光固化树脂的脱除温度；当待成形材料颗粒间成颈温度低于光固化树脂的脱除温度时，实施步骤1.3；当待成形材料颗粒间成颈温度高于光固化树脂的脱除温度时，需要在进行步骤1.1时添加高温粘结剂再进行混合，再实施步骤1.3；步骤1.3、判断待成形材料的烧结温度是否高于烧结设备所能承受的温度范围，当待成形材料的烧结温度低于烧结设备所能承受的温度范围时，则步骤1.2得到的是最终产物光固化浆料；当待成形材料的烧结温度高于烧结设备所能承受的温度范围时，需在步骤1.2的基础上再添加活化烧结剂，混合，得到光固化浆料；步骤2、光固化浆料的光固化成形，具体按照以下步骤实施：将待成形零件三维模型信息导入光固化成形设备内，利用可控紫外光对光固化浆料的固化作用成形出所需零件的毛坯；步骤3、对毛坯进行清洗及后处理；步骤4、脱脂烧结，具体按照以下步骤实施：步骤4.1、脱脂；步骤4.2、烧结。...

【技术特征摘要】
1.一种加强型树脂光固化成形方法，其特征在于，具体按照以下步骤实施：步骤1、光固化浆料的制备，具体按照以下步骤实施：步骤1.1、将符合要求的待成形材料颗粒与光固化树脂按一定比例混合，同时加入一定量的助剂混合均匀，然后在避光的条件下加入光引发剂，再次混合均匀并消除泡沫；步骤1.2、判断待成形材料颗粒间成颈温度是否低于光固化树脂的脱除温度；当待成形材料颗粒间成颈温度低于光固化树脂的脱除温度时，实施步骤1.3；当待成形材料颗粒间成颈温度高于光固化树脂的脱除温度时，需要在进行步骤1.1时添加高温粘结剂再进行混合，再实施步骤1.3；步骤1.3、判断待成形材料的烧结温度是否高于烧结设备所能承受的温度范围，当待成形材料的烧结温度低于烧结设备所能承受的温度范围时，则步骤1.2得到的是最终产物光固化浆料；当待成形材料的烧结温度高于烧结设备所能承受的温度范围时，需在步骤1.2的基础上再添加活化烧结剂，混合，得到光固化浆料；步骤2、光固化浆料的光固化成形，具体按照以下步骤实施：将待成形零件三维模型信息导入光固化成形设备内，利用可控紫外光对光固化浆料的固化作用成形出所需零件的毛坯；步骤3、对毛坯进行清洗及后处理；步骤4、脱脂烧结，具体按照以下步骤实施：步骤4.1、脱脂；步骤4.2、烧结。2.根据权利要求1所述的一种加强型树脂光固化成形方法，其特征在于，所述步骤3具体按照以下步骤实施：步骤3.1、从成形舱内取出固化制得的毛坯，使用毛刷轻轻地清扫毛坯表面，直至露出已固化的表面；步骤3.2、将步骤3.1中清扫干净的毛坯浸入有机溶剂中，并使用铲子、刷子或超声波震荡除去粘附于毛坯上的未固化树脂；步骤3.3、对步骤3.2中得到的除去未固化树脂的毛坯进行去支撑、打磨、抛光处理。3.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵晓明，许海嫚，徐天文，
申请(专利权)人：西安铂力特激光成形技术有限公司，
类型：发明
国别省市：陕西,61