[發明專利]一種三維增材成形材料的制造方法

有效

• 申請號: 201710370827.5
• 申請日: 2017-05-24
• 公開（公告）號: CN108929113B
• 公開（公告）日: 2021-11-12
• 發明（設計）人: 趙晴堂
• 申請（專利權）人: 趙晴堂
• 主分類號: C04B35/626
• 分類號: C04B35/626;C04B35/634;C04B35/01;C04B35/56;C04B35/58
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1.一種三維增材成形材料的制造方法，其特征在于，所述材料的配方包括了四個組分，分別是陶瓷粉30%-40%、熱固樹脂1.5%-20%、溶劑30-40%、添加劑0.1%-2.5；該制造方法為制備陶瓷泥，然后將所述陶瓷泥進行成形；

所述制造方法具體分為兩種；

方法一：先將樹脂、添加劑按一定的配比混合起來用溶劑溶解，然后將溶液和陶瓷粉混合攪拌成陶瓷泥；

方法二：將樹脂粉末、添加劑、陶瓷粉均勻攪拌制成混合的粉末，在要使用時將已經好的混合粉末與溶劑均勻混合攪拌成陶瓷泥；

所述成形工藝包括以下四個步驟；

1）、初成形：使用氣動點膠閥、螺桿點膠閥、或者是專業的3D陶瓷打印擠出機在數控運動系統的帶動下進行増材成形；

2）、干燥：成形室內安裝吹風和加熱裝置，使陶瓷泥中的溶劑快速蒸發，在使用揮發性特別強的溶劑時不使用加熱僅進行吹風；

3）、初固化：在干燥完成后將成形物加熱至150℃到250℃完成初固化，加熱時間根據壁厚或者是成形物的大小決定；

4）、碳化：在干燥后和者初固化后將成形物放入燒結爐中在無氧環境下進行高溫燒結，燒結溫度在650℃以上，使酚醛樹脂發生分解、碳化反應，最終形成了C—C網絡結構的材料；

該方法在于將酚醛樹脂的熱固化效應和低氧環境碳化現象引入3D陶瓷泥打印領域中，使得成形難度和燒結的要求大幅度的下降。

2.根據權利要求1所述的一種三維增材成形材料的制造方法，其特征在于，所述的陶瓷粉可以是氧化物陶瓷、碳化物陶瓷或氮化物陶瓷的粉體材料；所述的樹脂包括水溶性酚醛樹脂或醇溶性酚醛樹脂；所述溶劑，在使用水溶性酚醛樹脂的情況下使用水作為溶劑，在使用醇溶性酚醛樹脂的情況下使用甲醇、乙醇、丙酮、四氯化碳或四氫呋喃作為溶劑；所述添加劑成分為烏洛托品和染料。

3.根據權利要求2所述的一種三維增材成形材料的制造方法，其特征在于，所述酚醛樹脂中預添加一定量的烏洛托品。

4.根據權利要求2所述的一種三維增材成形材料的制造方法，其特征在于，所述陶瓷3D打印機內部安裝有吹風和加熱裝置可以干燥陶瓷成形物，吹風和加熱裝置為集成在一起協同工作或分開的單獨工作。

5.根據權利要求2所述的一種三維增材成形材料的制造方法，其特征在于，所述陶瓷3D打印機的成形方式為擠出陶瓷泥進行堆積成形，其中陶瓷泥的擠出頭的數量為一個或多個。