[發明專利]一種利用激光燒結3D打印技術制作陶瓷濾料的制備方法

在審

• 申請號: 201811604969.4
• 申請日: 2018-12-26
• 公開（公告）號: CN109336566A
• 公開（公告）日: 2019-02-15
• 發明（設計）人: 王銳;柴森;杜江濤
• 申請（專利權）人: 廣州共盈信息科技有限公司
• 主分類號: C04B35/10
• 分類號: C04B35/10;C04B35/48;C04B35/565;C04B35/622;C04B35/626;B33Y10/00;B33Y70/00
• 代理公司: 成都時譽知識產權代理事務所(普通合伙) 51250
• 代理人: 陳千

本發明公開了利用激光燒結3D打印技術制作陶瓷濾料的制備方法，涉及陶瓷濾芯制備工藝領域，包括如下步驟：S1,用重量組分為70?85份的納米陶瓷顆粒、5?10份的氯化鈉和20?25份的助劑制備陶瓷濾芯粉末材料；S2,將粉末材料放置于3D打印機的供粉缸內，使其始終處于預熱狀態；S3,對陶瓷濾芯產品進行三維建模，將設計文件保持為STL格式，并經切片軟件進行切片處理；S4,導入文件到激光燒結3D打印機中，先手動鋪粉使基底的厚度為10?15mm，再打印制成陶瓷濾芯初坯；S5,將陶瓷濾芯初坯進行脫脂，脫脂時最高溫度低于750℃；S6,將脫脂后的陶瓷濾芯初坯保溫2小時，之后放入去高純度去離子水中浸泡1小時；S7,將浸泡后的陶瓷濾芯初坯烘干，其后經二次高溫燒結，得到陶瓷濾芯成品。

技術領域

本發明涉及陶瓷濾芯制備工藝領域，具體為一種利用激光燒結3D打印技術制作陶瓷濾料的制備方法。

背景技術

氧化鋁、氧化鋯及碳化硅等陶瓷材料是經濟環保的水質過濾材料，這些陶瓷材料因其使用壽命長，易于清潔和再生，可用毛刷刷洗、砂紙打磨、清水沖洗或反洗，具有良好清潔狀態和高過濾精度等優異性能，而得以廣泛使用。特別是在凈水設備中，陶瓷濾芯亦是不可或缺的核心部件。目前，制造陶瓷濾芯的主要方法是利用模具制備出粗坯，再利用燒結技術進行定型。而在利用上述方法制造形狀復雜的陶瓷濾芯時，坯體壓制模的制造成為其“瓶頸”，特別是在當前激烈競爭的市場經濟中產品的更新換代日益加快，小批量、多品種是總的發展趨勢，新產品的試制也越來越多，陶瓷濾芯的柔性制造是當下所要解決的重要困難。另外，現有的陶瓷濾芯制造方式受限較多，濾芯產品的形狀以及過濾孔的設置方式相對死板，變化較少，難以針對過濾性能對對陶瓷濾芯產品進行優化設計。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的不足，提供一種利用激光燒結3D打印技術制作陶瓷濾料的制備方法。

本發明的目的是通過以下技術方案來實現的：

一種利用激光燒結3D打印技術制作陶瓷濾料的制備方法，包括如下步驟：

S1,用重量組分為70-85份的納米陶瓷顆粒、5-10份的氯化鈉和20-25份的助劑制備陶瓷濾芯粉末材料；

S2,將所述陶瓷濾芯粉末材料放置于激光燒結3D打印機的供粉缸內，所述供粉缸設有加熱裝置，使所述陶瓷濾芯粉末材料始終處于預熱狀態；

S3,使用計算機輔助設計軟件對陶瓷濾芯產品進行三維建模，將設計文件保持為STL格式，并經切片軟件進行切片處理；

S4,啟動所述激光燒結3D打印機，將所述步驟S3中三維建模的STL文件導入到所述的激光燒結3D打印機中，先手動鋪粉打底，使基底的厚度為10-15mm，再通過所述激光燒結3D打印機，打印制成陶瓷濾芯初坯；

S5,將所述步驟S4得到的陶瓷濾芯初坯進行脫脂，脫脂時最高溫度低于750℃；

S6,將脫脂后的陶瓷濾芯初坯保溫2小時，之后使陶瓷濾芯初坯降溫到室溫并放入去高純度去離子水中浸泡1小時；

S7,將浸泡后的陶瓷濾芯初坯取出、烘干，其后經二次高溫燒結，得到陶瓷濾芯成品。

進一步的，所述納米陶瓷顆粒選用粒度為50um的氧化鋁陶瓷顆粒、氧化鋯陶瓷顆粒、碳化硅陶瓷顆粒中的一種或多種；所述氯化鈉選用除了雜質的粒徑100nm的純凈氯化鈉固體顆粒；所述助劑包括組分為5-10份的粘合劑、10-15份的浸潤劑和5-10份的增塑劑。

進一步的，所述粘合機選用酚醛樹脂，所述浸潤劑選用無水乙醇溶液，所述增塑劑選用甘油。

進一步的，所述步驟S1中，陶瓷濾芯粉末材料的制備方法包括如下步驟：

S11,將所述納米陶瓷顆粒、增塑劑和浸潤劑加入去離子水中，并混合攪拌均勻，得到陶瓷漿料；