[发明专利]一种陶瓷坯体的3D打印成型方法

说明书

本发明提供一种陶瓷坯体的3D打印成型方法，包括以下步骤：步骤1，使打印平台处于真空环境；步骤2，预热所述打印平台；步骤3，打印原料，以在所述打印平台上逐层叠所述原料；步骤4，在打印当前层的同时，对其进行加压；步骤5，逐层打印直至打印结束，得到所述陶瓷坯体。根据本发明实施例的陶瓷坯体的3D打印成型方法，能够有效的提高打印的材料层之间的熔合度，提高了陶瓷坯体的强度、致密度和尺寸精度。

技术领域

本发明涉及3D打印成型领域，特别涉及陶瓷坯体的3D打印成型方法。

背景技术

3D打印属于快速成型技术中的一种，它是一种数字模型文件为基础，通过逐层堆叠累积的方式来构造物体的成型即“积层造形法”。

常见的陶瓷坯体3D打印成型方法包括激光选区烧结、光敏树脂逐层固化、浆料逐层堆积和熔融沉积等方法。激光选区烧结直接采用激光对陶瓷粉体进行加热，陶瓷粉体在高温下烧结致密化，存在设备昂贵、陶瓷粉体对激光吸收率低和得到的陶瓷致密度不高等问题；光敏树脂逐层固化方法存在陶瓷的光敏树脂浆料固相体积分数低，得到的陶瓷坯体相对密度低、最终烧结得到的陶瓷性能低和打印效率低等问题；浆料逐层堆积目前主要应用于含粘土的传统陶瓷材料，对特种陶瓷粉体材料不适用；传统的熔融沉积方法中，陶瓷粉体靠有机粘结剂高温下粘结在一起，存在层之间熔合不充分或者密实度不高等问题。

因此，需要开发一种生产成本低、能够打印出结构致密、层与层之间熔合充分的陶瓷坯体的3D打印成型方法。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种陶瓷坯体的3D打印成型方法打印成型方法，能够打印出结构致密、层与层之间熔合充分的陶瓷坯体。

为解决上述成型问题，本发明采用以下成型方案：

根据本发明实施例的陶瓷坯体的3D打印成型方法打印成型方法，包括以下步骤：

步骤1，使打印平台处于真空环境；

步骤2，预热所述打印平台；

步骤3，打印原料，以在所述打印平台上逐层层叠所述原料；

步骤4，在打印当前层的同时，对其进行加压；

步骤5，逐层打印直至打印结束，得到所述陶瓷坯体。

也就是说，第一层将原料打印在打印平台上，此后，在其上逐层打印层叠，直至打印结束。并且，在打印当前层时，在打印原料的同时，对当前打印下来的原料进行加压，使得当前层能够更致密，通过层层打印，形成致密的陶瓷坯体。

根据本发明的一些实施例，还包括如下步骤：步骤6，从打印第二层开始直至打印结束，在打印当前层的同时，对当前层的下一层材料进行激光加热。由此，能够使该前一层与当前层能够更好的热熔合。

根据本发明的一些实施例,所述步骤3中还包括：对所述原料进行加热，以促进打印后的层与层之间相互熔合，所述加热的温度控制在80～220℃之间。

通过对打印的原料进行加热，同时对当前层的下一层(也就是此前打印的一层)使用激光加热，能够使得层与层之间有效熔合，提高陶瓷坯体的致密度，有效消除分层的风险。

根据本发明的一些实施例，所述步骤3中，所述原料通过螺杆进料挤出机打印到所述打印平台上。

进一步地，所述步骤4中，通过激振器或压电马达与螺杆进料挤出机同步移动，以对所述原料进行振实加压。

根据本发明的一些实施例，所述螺杆进料挤出机在所述真空环境下在XY轴所在平面内移动，所述打印平台在所述真空环境下沿Z轴方向移动。

根据本发明的一些实施例，所述原料包括陶瓷粉和有机粘结剂。

进一步地，所述步骤3包括：