陶瓷材料3d打印技術探討

《陶瓷材料3d打印技術探討》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內(nèi)容在應用文檔-天天文庫。

1、為了確?！敖虒W點數(shù)字教育資源全覆蓋”項目設備正常使用，我校做到安裝、教師培訓同步進行。設備安裝到位后，中心校組織各學點管理人員統(tǒng)一到縣教師進修學校進行培訓，熟悉系統(tǒng)的使用和維護。陶瓷材料3D打印技術探討　　摘要：本文根據(jù)陶瓷材料的性能特點以及傳統(tǒng)成型工藝難以實現(xiàn)復雜形狀陶瓷零件的局限性，提出陶瓷材料的3D打印技術，闡述了3D打印的優(yōu)勢及其在陶瓷領域的應用，探討了陶瓷材料3D打印的研究現(xiàn)狀，提出了要得到致密度高的陶瓷零件，應避免添加有機粘結劑的研究方向?！　￡P健詞：陶瓷零件；3D打?。豢焖俪尚?；有

2、機粘結劑　　1前言　　陶瓷材料因具有高強度、高硬度、高彈性模量、耐高溫、耐磨損、耐腐蝕、抗氧化、抗熱震性等性能，在航天、汽車、機械及生物工程等領域得到了廣泛應用[1]。但是，復雜形狀陶瓷制件需借助復雜模具才能成型，復雜模具不僅需要較高的加工成本和較長的開發(fā)周期，而且加工完成無法修改，造成資源的浪費。陶瓷材料的難加工性和機械零件形狀的復雜性，使得陶瓷零件的成型成為一項復雜、成本高、耗時長的工藝，成為影響陶瓷零件成本和性能的關鍵因素。借助模具的傳統(tǒng)成型技術限制了陶瓷材料在很多領域的使用，越來越不適應

3、產(chǎn)品的改進及更新?lián)Q代。如果使用3D打印快速成型技術制備陶瓷零件，就可以大大降低制造上的復雜程度?！　?3D打印技術及優(yōu)勢為了充分發(fā)揮“教學點數(shù)字教育資源全覆蓋”項目設備的作用，我們不僅把資源運用于課堂教學，還利用系統(tǒng)的特色欄目開展課外活動，對學生進行安全教育、健康教育、反邪教教育等豐富學生的課余文化生活。為了確?！敖虒W點數(shù)字教育資源全覆蓋”項目設備正常使用，我校做到安裝、教師培訓同步進行。設備安裝到位后，中心校組織各學點管理人員統(tǒng)一到縣教師進修學校進行培訓，熟悉系統(tǒng)的使用和維護?！　?D打印，是

4、通過3D打印設備逐層增加材料來制造三維產(chǎn)品的技術。這種逐層堆積成形技術又被稱作增材制造[2-3]。與傳統(tǒng)制造技術相比，3D打印不必事先制造模具，不必在制造過程中去除大量的材料，也不必通過復雜的鍛造工藝就可得到最終產(chǎn)品，在生產(chǎn)上可以實現(xiàn)結構優(yōu)化、節(jié)約材料和節(jié)省能源的結合?！　「沾刹牧蟼鹘y(tǒng)模型制作技術相比，3D打印還具有以下優(yōu)勢：　　精度高。目前3D打印成型的精度基本上控制在mm以下?！　≈芷诙?。省略了模具制作的工序，幾個小時甚至幾十分鐘就可以完成一個模型的打印?！　€性化制作成本相對低。雖然3D

5、打印系統(tǒng)和3D打印材料比較貴，但用來制作個性化產(chǎn)品，制作成本相對就比較低了?！　≈谱鞑牧系亩鄻有浴＝饘?、石料、高分子、陶瓷材料都可以應用于3D打印?！　”銛y。3D打印機較傳統(tǒng)制造設備更易于攜帶[4-7]。　　3陶瓷材料的3D打印　　3D打印陶瓷具有成型速度快、可打印復雜部件、個性化產(chǎn)品成本低等優(yōu)點，可用于制備高精度陶瓷零件、陶瓷插針、電子陶瓷器件、多孔陶瓷過濾件、陶瓷牙齒等尺寸小、形狀復雜、精度高的產(chǎn)品。為了充分發(fā)揮“教學點數(shù)字教育資源全覆蓋”項目設備的作用，我們不僅把資源運用于課堂教學，還利用

6、系統(tǒng)的特色欄目開展課外活動，對學生進行安全教育、健康教育、反邪教教育等豐富學生的課余文化生活。為了確保“教學點數(shù)字教育資源全覆蓋”項目設備正常使用，我校做到安裝、教師培訓同步進行。設備安裝到位后，中心校組織各學點管理人員統(tǒng)一到縣教師進修學校進行培訓，熟悉系統(tǒng)的使用和維護?！　∧壳翱捎糜谔沾刹牧系?D打印方法有如下幾種：分層實體制造；熔化沉積造型；形狀沉積成型；立體光刻；選區(qū)激光燒結；噴墨打印法?！　》謱訉嶓w制造　　分層實體制造是利用激光切割陶瓷薄膜片材，采用背面涂有熱熔膠的薄膜片材為原料，層與層

7、間依靠加熱和加壓粘結，各層形狀累積疊加起來成為實體件。熱熔膠里含有樹脂，有機粘結劑等，通過熱熔膠機送到被粘合物表面，熱熔膠冷卻后即完成了粘合。美國LonePeak公司[8-9]、WesternReserve和Dayton大學等已經(jīng)用LOM方法制備原料為Al2O3，Si3N4，AlN，SiC，ZrO2等等的陶瓷制品，分析了制品的強度?！　OM法制備的陶瓷件一般是用平面陶瓷膜相疊加而成的，目前已開發(fā)出以曲面陶瓷膜相疊加的成型工藝，Klostnman等[10]人采用曲面LOM法制備了SiC/SiC纖

8、維復合材料，探討了曲面LOM工藝制備的陶瓷件的性能特點。　　熔化沉積成型　　熔化沉積成形也稱絲狀材料選擇性熔覆。三維噴頭在計算機控制下，根據(jù)截面輪廓的信息，做x-y-z運動。絲材由供絲機構送至噴頭，并在噴頭中加熱、熔化，然后被選擇性地涂覆在工作臺上，快速冷卻后形成一層截面。一層完成后，工作臺下降一層厚，再進行后一層的涂覆，如此循環(huán)，形成三維產(chǎn)品。為了充分發(fā)揮“教學點數(shù)字教育資源全覆蓋”項目設備的作用，我們不僅把資源運用于課堂教學，還利用系統(tǒng)的特色欄目開展課外活動，對學生進行安全教育、健康教育、反