[發明專利]陶瓷成型物的三維打印制作方法及其組合物

在審

• 申請號: 201610395546.0
• 申請日: 2016-06-06
• 公開（公告）號: CN107459328A
• 公開（公告）日: 2017-12-12
• 發明（設計）人: 奚國元;薛潔筠;黃啟峰
• 申請（專利權）人: 研能科技股份有限公司
• 主分類號: C04B33/13
• 分類號: C04B33/13;C04B33/16;C04B33/24;C04B41/89;B33Y10/00;B33Y50/00;B33Y70/00;B33Y80/00
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司31100
• 代理人: 韋東

【技術領域】

本發明涉及陶瓷成型物的制作方法，尤指一種陶瓷成型物的三維打印制作方法及其組合物。

【背景技術】

陶瓷制品，主要是經過陶漿拉坯成型、風干、上釉，最后經高溫燒結等一繁復程序，如此工序不僅具有復雜的流程步驟，且其間陶瓷制品的制造過程均需人工一一進行手工制造。如此以人為控制而制造的陶瓷制品，于進行原料的陶漿調配過程即為透過人工方式進行材料調配，然而此調配過程缺乏均一原料質量的管控流程，因此作出來的成品良莠程度當然也會有所差異；除此之外，在其后陶瓷制品的拉坯成型制程中，更會因每一操作者的經驗、手感以及美感程度的不同，而使其陶瓷制品細致度有所不同，且即便是相同的操作者，其在制作不同的陶瓷制品時，亦難以避免會產生一定程度的差異。換言之，此耗費人力、時間成本而制作的陶瓷制品，往往會因為成品質量不一、耗費的時間長、人力成本高等諸多因素，而使得陶瓷制品的價格難以降低，當然，亦難以迎合消費者的喜好。

傳統制法中，如欲量產陶瓷制品，則需采用脫蠟石膏模的制作方法，以量產大批的陶瓷制品，其制作流程步驟系如圖1所示，首先，會如步驟S11所述，需先取得所欲制造的陶瓷成型物的原圖，并依據該原圖數據，將其修改為一模型設計圖，其主要原因是因為陶土模型于制作過程中會產生收縮，是以需先將原圖修改，放大尺寸為原圖的15％，以進行模具制作，如此制作成型后的陶瓷對象的尺寸大小方能符合預期。其后，再如步驟S12所述，依據該修改后的模型設計圖、制作一原型模型，此原型模型是用以輔助后續的量產模具制作，是以于制作時需特別留意該原型模性的表面光滑度。當將原型模型的表面光滑度都修整完畢后，則再如步驟S13所述，依據該原型模型制作對應的陰模模具，其做法主要為將原型模型置中，以陶土或其他模型制作原料壓制、覆蓋部分該原型模型，以制作出型態與原型模型相對應的陰模模具，同時將該陰模模具拆分成復數塊陰模塊件，以利于組裝、拆分以取出原型模型，且于此步驟中，陰模塊件內部的表面光滑性需特別要求，且同時需留意并維持0.3％縮模設計的要求；之后，再如步驟S14所述，以該陰模塊件復制并制作原型模型，同時注漿以制作出量產石膏母模，于此步驟中，量產石膏母模內部表面的光滑度亦需特別要求，因此需加以修整，同時其需具備不可吸收水分的特性；最后，再如步驟S15所述，將石膏母模置入陰模模具內，并將復數塊陰模塊件組合、再注漿成型，如此以制作出陶瓷成型對象，于此步驟中，在注漿前需特別留意石膏母模突出部分需涂抹鉀肥皂，即為施以打蠟的程序，且陰模塊件的內部需光滑、不吸水，方能制造出表面光滑的陶瓷成型對象。

于此習知制程中，雖說后續僅重復最后S15的步驟，即可量產制作陶瓷成型對象，然而于其制模過程中，其制作步驟的細節要求相當嚴謹，且制作過程均需一一耗費時間等待陰模模具、量產石膏母模成型，因此其不僅制作時間長、制作程序繁復、且同樣需要工匠的高超技藝以進行模具表面光滑度的修整，換言之，此習知的脫蠟石膏模制作方法仍是具備制程繁復、制作工時長、且技術難度高等問題。

是以，如何研發可降低制作難度、減少生產工時、進而以降低制作成本的陶瓷成型物的制作方法及其組合物，實為值得進一步研究的課題。

【發明內容】

本案主要目的在于提供一種陶瓷成型物的三維打印制作方法及其組合物，其主要藉由三維打印設備以陶瓷組合物及噴印液體組合物為成型材料，以層層堆棧打印出一坯體，其后再透過陰干、素燒、于該陶瓷成型物表面涂補第二陶瓷粉、再進行低中溫釉附著程序及低溫釉燒，進而以形成表面光滑的陶瓷成型物成品，俾解決習知技術中由于制作石膏母模的程序較為繁復、是以具備需耗費人力、制程繁復、制作工時長、且技術難度高等缺失，且透過三維打印技術直接成型出陶瓷成型物，可大幅節省制作石膏母模的工時，且其制程簡便、技術難度低、制作出的成品亦具備表面光滑的特性，俾利于大量量產陶瓷成型物。

為達上述目的，本案的一個較廣義的實施態樣為提供一種陶瓷成型物的三維打印制作方法，至少包括下列步驟：(a)以三維打印設備輸出一欲成型對象的圖層數據；(b)該三維打印設備依據該圖層數據進行切層分析，以一陶瓷組合物及一噴印液體組合物層層堆棧打印出一陶瓷成型物；(c)對該陶瓷成型物進行陰干；(d)對陰干后的該陶瓷成型物進行一素燒程序；(e)對素燒后的該陶瓷成型物的一個表面涂補一第二陶瓷粉；(f)將該陶瓷成型物進行一低中溫釉附著程序；以及(g)進行釉燒，以形成一表面光滑的陶瓷成型物之成品。