[发明专利]生产反模板的方法以及使用此类的反模板制造具有复杂形状部件的方法

权利要求书

1.一种通过加压烧结致密化生产反模板的方法，所述反模板用于制造复杂形状部件(1；24d)，其特征在于，所述反模板由通过数字控制的三维(3D)增材打印根据以下步骤所生产的连续层来形成：

-在一三维增材打印系统的一控制单元中数字地记录待制造的所述复杂形状部件(1；24d)的一三维负片(3)，以便对待生产的所述反模板进行打印，所述反模板的剩余部份具有适合用于制造所述复杂形状部件(1；24d)的模具的形状的多个面；

-通过3D增材打印技术生产所述反模板，所述反模板的尺寸通过一密度拉伸系数而增加，所述密度拉伸系数对所述待制造的所述复杂形状部件(1；24d)的尺寸在所述待制造的所述复杂形状部件进行烧结致密化的过程中所施加的一单轴压力(F)的方向上的收缩进行补偿；以及

-通过烧结完成对所述反模板的增材打印。

2.如权利要求1所述的通过加压烧结致密化生产反模板的方法，其特征在于，所述3D增材打印技术选自立体光刻、粘合剂喷射、可控挤出、熔融沉积成型、喷墨打印以及气溶胶喷射打印。

3.如权利要求1或2所述的通过加压烧结致密化生产反模板的方法，其特征在于，所述反模板是由一多孔材料所生产，其中所述多孔材料选自陶瓷、二氧化硅、金属硅酸盐或其任意组合。

4.如权利要求1所述的通过加压烧结致密化生产反模板的方法，其特征在于，进行所述打印时，所述反模板的壁厚小于或等于5毫米。

5.如权利要求1所述的通过加压烧结致密化生产反模板的方法，其特征在于，从所述反模板上去除粘合剂的步骤是在所述3D增材打印的输出时通过在200℃和600℃之间的温度下以介于0.1和1℃/分之间的升温速率的热处理来进行。

6.如权利要求5所述的通过加压烧结致密化生产反模板的方法，其特征在于，在去除粘合剂的步骤之后，通过在600℃和1500℃之间的温度下对所述反模板进行热处理的预烧结的步骤。

7.如权利要求1所述的通过加压烧结致密化生产反模板的方法，其特征在于，所述反模板在随后的步骤中被分成沿至少一个接合面(P)接合的至少两个部分以便消除至少一个咬边，介于所述至少两个部分之间的所述至少一个接合面(P)将对应所述复杂形状部件的复杂形状的所述反模板分离成可直接从模具中移除的所述至少两个部分。

8.一种制造复杂形状部件(1；24d)的方法，所述复杂形状部件(1；24d)是通过使用如权利要求7所述的通过加压烧结致密化生产反模板的方法所生产的反模板来制造，其特征在于，所述制造复杂形状部件(1；24d)的方法是根据以下步骤进行：

-将所述至少两个部分聚集在用于在单轴压力下进行烧结的一致密化模具中；

-将待致密化的粉末状或多孔材料引入穿过所述至少两个部分的至少一个导管(4)中；

-以在单轴压力(F)下的烧结对所述粉末状或多孔材料进行致密化；以及

-分离所述至少两个部分以便释放由此所制造的所述复杂形状部件(1；24d)。

9.如权利要求8所述的制造复杂形状部件的方法，其特征在于，所述反模板由多孔材料生产，所述多孔材料的选择使得所述反模板的材料和所述待制造的所述复杂形状部件(1；24d)的材料在烧结时表现出相同的行为。

10.如权利要求8所述的制造复杂形状部件的方法，其特征在于，所述反模板的陶瓷的烧结开始温度高于或等于所述待制造的所述复杂形状部件(1；24d)的烧结开始温度，或是所述反模板的陶瓷的烧结结束温度高于所述待制造的所述复杂形状部件(1；24d)的烧结结束温度。

11.如权利要求10所述的制造复杂形状部件的方法，其特征在于，所述陶瓷选自YSZ、ATZ、ZTA和氧化铝粉末，所述氧化铝粉末的致密程度在40％到80％之间。