[發明專利]一種基于雙重固化體系粘接劑的陶瓷零件3D打印方法

在審

• 申請號: 201710284231.3
• 申請日: 2017-04-26
• 公開（公告）號: CN107098715A
• 公開（公告）日: 2017-08-29
• 發明（設計）人: 魯中良;楊強;李滌塵;萬偉艦
• 申請（專利權）人: 西安交通大學
• 主分類號: C04B35/80
• 分類號: C04B35/80;C04B35/10;C04B35/057;C04B35/565;C04B35/632;C04B35/634;C04B35/638;C04B35/645;B33Y40/00
• 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

1.一種基于雙重固化體系粘接劑的陶瓷零件3D打印方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟一，根據質量分數，將80％～90％的光敏樹脂作為粘接劑基體材料，加入10％～20％的改性劑進行粘接劑的改性，添加0％～5％的光引發劑提高粘接劑的光固化速率，添加0％～5％的著色劑進行粘接劑的著色；

步驟二，采用80％～90％的環氧樹脂作為粘接劑基體材料，加入10％～20％的改性劑進行粘接劑的改性，作為雙組份固化的組分一，采用環氧樹脂低溫快速固化劑作為雙組份固化的組分二；

步驟三，將需要成形的陶瓷材料粉末進行顆粒級配，并加入0％～5％質量分數的礦化劑和0％～5％質量分數的增強用短切纖維，并將其均勻混合；

步驟四，對待制造的陶瓷零件建立三維CAD模型，并建立分層和掃描路徑的數據，導入陶瓷粉末3D打印設備；

步驟五，利用步驟一中的粘接劑和步驟二中制備的陶瓷粉末進行3D打印成形，打印完成后去除未粘接粉末，獲得光固化粘接劑粘接成形的陶瓷零件素坯；

步驟六，根據陶瓷材料組分，對陶瓷零件素坯脫脂和預燒結；

步驟七，對脫脂預燒結后的陶瓷零件坯體進行致密化處理；

步驟八，對致密化處理后的陶瓷零件再進行高溫強化燒結，獲得高強度致密陶瓷零件。

2.根據權利要求1所述的一種基于雙重固化體系粘接劑的陶瓷零件3D打印方法，其特征在于，所述步驟一中，光敏樹脂改性劑為甲醇或乙醇，著色劑為有機墨水。

3.根據權利要求1所述的一種基于雙重固化體系粘接劑的陶瓷零件3D打印方法，其特征在于，所述步驟二中，環氧樹脂改性劑為叔丁醇或乙二醇，低溫快速固化劑為聚硫醇。

4.根據權利要求1所述的一種基于雙重固化體系粘接劑的陶瓷零件3D打印方法，其特征在于，所述步驟三中，陶瓷粉末粒度為300目～1200目，增強用短切纖維的長度為0.5mm～2mm。

5.根據權利要求1所述的一種基于雙重固化體系粘接劑的陶瓷零件3D打印方法，其特征在于，所述步驟三中，礦化劑為陶瓷材料所對應的燒結助劑。

6.根據權利要求1所述的一種基于雙重固化體系粘接劑的陶瓷零件3D打印方法，其特征在于，所述步驟五中，打印過程中噴嘴在計算機的控制下按照所需路徑噴射雙重固化粘接劑將陶瓷粉末粘接成形，第一噴頭中噴射的混合粘接劑中的光固化粘接劑在上方紫外光的照射下發生固化，同時第二噴頭中噴射的低溫快速固化劑與第一噴頭中的環氧樹脂固化劑再次發生固化，形成雙重固化，最終成形為所需陶瓷零件素坯。

7.根據權利要求1所述的一種基于雙重固化體系粘接劑的陶瓷零件3D打印方法，其特征在于，所述步驟六中，陶瓷素坯脫脂和預燒結工藝為大氣脫脂預燒結或真空脫脂預燒結。

8.根據權利要求1所述的一種基于雙重固化體系粘接劑的陶瓷零件3D打印方法，其特征在于，所述步驟七中，陶瓷坯體致密化處理工藝采用反應熔滲或化學氣相沉積工藝。

9.根據權利要求1所述的一種基于雙重固化體系粘接劑的陶瓷零件3D打印方法，其特征在于，所述步驟八中，高溫強化燒結工藝采用熱等靜壓燒結。