[发明专利]陶瓷模具的三维打印制作方法及其组合物

说明书

【技术领域】

本发明是关于一种陶瓷模具，尤指一种陶瓷模具的三维打印制作方法及其组合物。

【背景技术】

陶瓷制品，主要是经过陶浆拉坯成型、风干、上釉，最后经高温烧结等一繁复程序，如此工序不仅具有复杂的流程步骤，且其间陶瓷制品的制造过程均需人工一一进行手工制造。如此以人为控制而制造的陶瓷制品，于进行原料的陶浆调配过程即为通过人工方式进行材料调配，然而此调配过程缺乏均一原料品质的管控流程，因此作出来的成品良莠程度当然也会有所差异；除此之外，在其后陶瓷制品的拉坯成型制程中，更会因每一操作者的经验、手感以及美感程度的不同，而使其陶瓷制品细致度有所不同，且即便是相同的操作者，其在制作不同的陶瓷制品时，亦难以避免会产生一定程度的差异。换言之，此耗费人力、时间成本而制作的陶瓷制品，往往会因为成品品质不一、耗费的时间长、人力成本高等诸多因素，而使得陶瓷制品的价格难以降低，当然，亦难以迎合消费者的喜好。

除了纯艺术性质、手工制造的陶瓷制品之外，若是欲制作包含金属材质、玻璃材质、高分子材料…等不同材质的陶瓷铸件，则往往需要通过不同的繁琐制程，例如其需先提供铸件模样，并将铸件模样固定设置在型板上，再套设砂箱，并将陶瓷浆料灌注于砂箱内，待其结胶硬化之后，再进行脱模，并于高温烘培之后形成其陶瓷铸件，又或者是，可利用一衬套，在衬套及铸件模样之间的间隙灌注陶瓷浆料，以制成铸型，通过此等铸造方式可铸造各式的冲模、锻模、塑料模、金属模、压铸模、玻璃模等各种模具。

再者，关于陶瓷模具方面，传统的脱腊石膏模成型制作模具技术的步骤需要制作原型模型、利用原型模型制作阴模并拆分数块、复制原型模型制作量产石膏母模以及将母模置入量产模(阴模)内，数块分模合体，合模注溶融玻璃浆等程序。

于此前述制程中，其制作方法仍是过于复杂，且制作过程均需耗费时间及人工进行制造铸件模样、固定模样、设置砂箱、等待陶瓷浆料结胶硬化，更需采以人工进行脱模、送高温烘培…等，因此其不仅制作时间长、制作程序繁复、且技术难度高等问题。

是以，如何研发可降低制作难度、减少生产工时、进而以降低制作成本的陶瓷模具的三维打印制作方法及其组合物，实为值得进一步研究的课题。

【发明内容】

本发明的主要目的在于提供一种陶瓷模具的三维打印制作方法及其组合物，陶瓷模具是借由三维打印设备以陶瓷组合物及喷印液体组合物为成型材料，进而层层堆叠打印出一陶瓷模具的坯体，其后再通过阴干、素烧，进而以形成陶瓷模具的成品，通过此三维打印技术是可自动化且有效率地直接成型出陶瓷模具，且通过调整该陶瓷模具内的陶瓷组合物中的石英及氧化铝粉的比例，进而可调控其烧结温度，俾解决已知技术中需耗费人力、制程繁复、制作工时长、且技术难度高等缺失，且通过本发明制程及组成物成分的调整，不仅可使陶瓷模具的制程更为简便、技术难度低、且可通过其组成物比例的调整而制作出适用于广泛温度条件的产品的陶瓷模具。

为达上述目的，本发明的一较广义实施态样为提供一种陶瓷模具的三维打印制作方法及其组合物，该陶瓷模具的组合物包括：一陶瓷组合物，具有一陶瓷粉、一氧化铝粉及一第一粘结剂；以及一喷印液体组合物，具有一非离子型界面活性剂、一多醇类化合物、一醚醇类化合物、一第二粘结剂、一抗菌剂以及一去离子水。

为达上述目的，本发明的另一较广义实施态样为提供一种陶瓷模具的三维打印制作方法，至少包含下列步骤：以一三维打印设备输出一欲成型物件的一图层数据、该三维打印设备依据该图层数据进行切层分析，以一陶瓷组合物及一喷印液体组合物层层堆叠打印出一陶瓷模具，该陶瓷组合物包含氧化铝；对该陶瓷模具进行阴干；对阴干后的该陶瓷模具进行一素烧程序。

【附图说明】

图1为本发明较佳实施例的陶瓷模具的三维打印制作方法的流程图。

【具体实施方式】

体现本发明特征与优点的一些典型实施例将在后段的说明中详细叙述。应理解的是本发明能够在不同的态样上具有各种的变化，其皆不脱离本发明的范围，且其中的说明及图示在本质上是当作说明之用，而非架构于限制本发明。

一般按陶瓷烧成温度及工法可大致分为高温陶瓷或低温陶瓷，本发明的陶瓷模具主要通过三维打印所制作，通过三维打印设备可迅速且自动化地打印出陶模具的坯体，再搭配后续的阴干、低温或是高温的素烧(1200～1600℃)的程序，以制作出三维快速成型的陶瓷模具的成品，此制程方式于制作上更为简便、有效率，其详细的制程及所采用的组合物详述如后。