[發(fā)明專利]一種用于陶瓷注漿成形的多孔樹脂模具增材制造方法

有效

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• 申請日: 2014-03-07
• 公開（公告）號: CN103895224A
• 公開（公告）日: 2014-07-02
• 發(fā)明（設計）人: 田小永;周暢;李滌塵;曹毅
• 申請（專利權(quán)）人: 西安交通大學
• 主分類號: B29C67/00
• 分類號: B29C67/00;B28B7/46
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 陸萬壽

1.一種用于陶瓷注漿成形的多孔樹脂模具增材制造方法，其特征在于，包括以下操作：

1）根據(jù)陶瓷制品的結(jié)構(gòu)設計相應的多孔樹脂模具，構(gòu)建其三維CAD模型，并在三維CAD模型中設計陶瓷注漿成形排水用流道系統(tǒng)；

2）根據(jù)陶瓷制品和陶瓷注漿的工藝要求，制定多孔樹脂模具的多孔性能指標；

3）根據(jù)所制定的多孔性能指標選擇樹脂與造孔劑，并確定樹脂和造孔劑的配比；

4）按配比將顆粒或粉末狀的樹脂、造孔劑均勻混合，作為激光選區(qū)燒結(jié)設備原材料；

5）將步驟1）構(gòu)建的三維CAD模型導入到激光選區(qū)燒結(jié)設備的控制系統(tǒng)中，依據(jù)模型進行樹脂模具的增材制造；

6）將所制備的含有造孔劑的樹脂模具除去造孔劑，獲得具有流道系統(tǒng)的多孔結(jié)構(gòu)樹脂模具，以用于陶瓷注漿成形。

2.如權(quán)利要求1所述的用于陶瓷注漿成形的多孔樹脂模具增材制造方法，其特征在于，使用計算機輔助設計軟件進行多孔樹脂模具模型的設計，以及陶瓷注漿過程中用于排水的流道系統(tǒng)的設計。

3.如權(quán)利要求1所述的用于陶瓷注漿成形的多孔樹脂模具增材制造方法，其特征在于，所述的流道系統(tǒng)分布于陶瓷制品成形面的下層，并根據(jù)陶瓷制品對壁厚的要求來匹配相應流道分布的疏密，形成復雜流道，以控制陶瓷注漿成形過程失水的快慢。

4.如權(quán)利要求1所述的用于陶瓷注漿成形的多孔樹脂模具增材制造方法，其特征在于，所述的多孔樹脂模具的設計包括不含模芯的單面注漿模具，以及由模具和模芯組成的雙面注漿模具。

5.如權(quán)利要求1所述的用于陶瓷注漿成形的多孔樹脂模具增材制造方法，其特征在于，所述的多孔樹脂模具的多孔性能指標依據(jù)陶瓷注漿用漿料的流動性、懸浮性、滲透性以及陶瓷制品的結(jié)構(gòu)特征來制定。

6.如權(quán)利要求5所述的用于陶瓷注漿成形的多孔樹脂模具增材制造方法，其特征在于，所述的多孔性能指標包括孔隙率和孔隙直徑的要求，其中孔隙率要求大于20%，孔隙直徑要求小于10μm；

所述的孔隙率為φ=(V_P/V_B)×100%，其中VP表示多孔樹脂模具內(nèi)的微小空隙的總體積，V_B表示多孔樹脂模具的總體積。

7.如權(quán)利要求1所述的用于陶瓷注漿成形的多孔樹脂模具增材制造方法，其特征在于，所述的樹脂為熱塑性樹脂顆粒或粉末，所述的造孔劑為水溶性、醇溶性或脂溶性的顆粒或粉末。

8.如權(quán)利要求1所述的用于陶瓷注漿成形的多孔樹脂模具增材制造方法，其特征在于，所述的樹脂為尼龍樹脂、ABS樹脂、PEEK樹脂中的一種或幾種。

9.如權(quán)利要求1所述的用于陶瓷注漿成形的多孔樹脂模具增材制造方法，其特征在于，在進行激光選區(qū)燒結(jié)時根據(jù)樹脂與造孔劑的熔點、熱膨脹系數(shù)、多孔樹脂模具的結(jié)構(gòu)來確定激光功率、掃描速度和預熱溫度。

10.如權(quán)利要求1或9所述的用于陶瓷注漿成形的多孔樹脂模具增材制造方法，其特征在于，在進行激光選區(qū)燒結(jié)時，激光功率、掃描速度和預熱溫度還根據(jù)多孔樹脂模具的定制要求在不同部位進行調(diào)整。