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一种陶瓷材料增材制造方法技术

技术编号:19707815 阅读:106 留言:0更新日期:2018-12-08 16:31
本发明专利技术涉及一种陶瓷材料增材制造方法,包括:将需要打印的陶瓷零件模型进行分层,确定每层需要粘结的区域;在工作托盘上铺放一层陶瓷粉末;使用喷嘴将热固性树脂粘接剂喷在该层需要粘结的区域,所述的热固性树脂粘接剂包括环氧树脂单体和硬化剂;使用加热装置加热该层陶瓷粉末上的热固性树脂粘接剂,使其发生热固化交联聚合反应,将该层陶瓷粉末粘结;逐层打印,直到形成完整的陶瓷坯体;将陶瓷坯体清洗干净;将清洗干净后的陶瓷坯体放入烧结炉中煅烧,形成致密的陶瓷零件成品。本发明专利技术同时提供一种实现上述制造方法的设备。

【技术实现步骤摘要】
一种陶瓷材料增材制造方法
本专利技术涉及一种陶瓷材料的成型方法,尤其涉及一种基于附加制造技术,即三维物品制造技术的陶瓷材料增材制造方法。
技术介绍
陶瓷材料具有低密度、高硬度、高耐热、高耐磨等优点,在广泛的工业领域中具有极好的应用前景,如隔热、耐热材料,陶瓷轴承等。传统的陶瓷材料成型方法,是将陶瓷原材料,一般是粉体或者浆体放入模具进行高温烧结形成毛坯,再使用机械切削、磨削的方法进行精加工,从而获得最终的产品。但是由于陶瓷材料高熔点、硬脆难加工的特性,传统成型方法需要使用昂贵的模具和机加工刀具、磨具,生产工艺复杂,加工周期长。增材制造技术使用逐层附加制造的思想,将所要制造的零件模型使用计算机程序进行分层处理,得到一层层需要打印的二维图形,再通过3D打印机逐层打印、堆叠这些二维图形,最终形成三维零件实体。这种材料制造技术可以避免使用模具以及后续的机械加工过程,从而实现零件的快速制造。目前已经有若干公开的陶瓷材料增材制造方法,与本申请有一定相关性的主要有:美国专利5,204,055采用预先制备的陶瓷粉末一层层铺在工作台上,并逐层使用喷射头将粘接剂喷射到选定区域,使该区域的粉末粘结,这样逐层本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种陶瓷材料增材制造方法,包括下列的步骤:1)将需要打印的陶瓷零件模型进行分层,确定每层需要粘结的区域,并生成控制程序。2)在工作托盘上铺放一层陶瓷粉末;3)使用喷嘴将热固性树脂粘接剂喷在该层需要粘结的区域,所述的热固性树脂粘接剂包括环氧树脂单体和硬化剂;4)使用加热装置加热该层陶瓷粉末上的热固性树脂粘接剂,使其发生热固化交联聚合反应,将该层陶瓷粉末粘结;5)逐层打印,直到形成完整的陶瓷坯体;6)将陶瓷坯体清洗干净,去除其上附着的未粘结的陶瓷粉末;7)将清洗干净后的陶瓷坯体放入烧结炉中煅烧,一方面去除陶瓷坯体内含的树脂粘接剂成分,另一方面使陶瓷坯体中的陶瓷粉末发生固相反应,形成致密的陶瓷零...

【技术特征摘要】
1.一种陶瓷材料增材制造方法,包括下列的步骤:1)将需要打印的陶瓷零件模型进行分层,确定每层需要粘结的区域,并生成控制程序。2)在工作托盘上铺放一层陶瓷粉末;3)使用喷嘴将热固性树脂粘接剂喷在该层需要粘结的区域,所述的热固性树脂粘接剂包括环氧树脂单体和硬化剂;4)使用加热装置加热该层陶瓷粉末上的热固性树脂粘接剂,使其发生热固化交联聚合反应,将该层陶瓷粉末粘结;5)逐层打印,直到形成完整的陶瓷坯体;6)将陶瓷坯体清洗干净,去除其上附着的未粘结的陶瓷粉末;7)将清洗干净后的陶瓷坯体放入烧结炉中煅烧,一方面去除陶瓷坯体内含的树脂粘接剂成分,另一方面使陶瓷坯体中的陶瓷粉末发生固相反应,形成致密的陶瓷零件成品。2.根据权利要求1所述的制造方法,其特征在于,所述陶瓷粉末的材质是氧化铁、氧化锌、氧化锰、氧化铝、氧化硅、氧化锆、氧化镁、氧化钇、氮化硅、碳化硅或其他可以通过高温固相反应烧结形成陶瓷的金属氧化物、氮化物、碳化物或盐,以及它们的组合,或者经过表面改性的上述粉末,或者为提高材料性能加入其他粉末、纤维、晶须状添加剂的混合粉末。3.根据权利要求1所述的制造方法,其特征在于,陶瓷粉末的颗粒直径在10nm-1000nm。4.根据权利要求1所述的制造方法,其特征在于,环氧树脂单体选用双酚F缩水甘...

【专利技术属性】
技术研发人员:林彬王皓吉魏金花李晓雷赵菲菲
申请(专利权)人:天津大学
类型:发明
国别省市:天津,12

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