[发明专利]基于光固化的3D打印深色陶瓷浆料及陶瓷产品制备方法

说明书

本发明涉及3D打印陶瓷制品技术领域，尤其涉及一种基于光固化的3D打印深色陶瓷浆料，由以下重量份的原料组成：陶瓷粉料65～80份、光固化辅料12～25份、助剂6～12份；所述光固化辅料由以下重量份的原料组成：环氧丙烯酸酯38～46份、聚醚丙烯酸酯18～24份、聚酯丙烯酸酯10～15份、聚氨酯丙烯酸酯10～15份、丙烯酸树脂0～10份、光引发剂0.2～1.0份、活性稀释剂20～30份。本发明采用复配光固化树脂，并采用逐层上料、逐层固化的方式堆叠成型，可解决深色陶瓷固化深度不足的问题，在堆叠成型的过程中，每层材料先经长波灯照射深层固化，再经短波灯表层固化，提高了陶瓷产品的可靠度。

技术领域

本发明涉及3D打印陶瓷制品技术领域，尤其涉及一种基于光固化的3D打印深色陶瓷浆料及陶瓷产品制备方法。

背景技术

3D打印成型技术的出现使得陶瓷生产和制造发生了创新性的改变，使得制备过程由原来的减材制作变成了增材制作。3D打印制备陶瓷制品的成型方法主要有加热固化、氧化固化和光固化，其中光固化成型固化速度快，能量利用率高，有机挥发分少，是一种节能环保高效的固化成型方法。

光固化3D打印陶瓷的固化深度受陶瓷颜色深度的影响，在同种光固化灯相同时间相同功率的照射下，陶瓷颜色越深，其固化深度越浅，因此深色陶瓷在加工的过程中容易出现固化不完全的问题，在烧结的过程中产品容易变形，并且影响陶瓷产品的强度。

因此，我们提出了一种基于光固化的3D打印深色陶瓷浆料及陶瓷产品制备方法用于解决上述问题。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的基于光固化的3D打印深色陶瓷浆料及陶瓷产品制备方法。

基于光固化的3D打印深色陶瓷浆料，由以下重量份的原料组成：陶瓷粉料65～80份、光固化辅料12～25份、助剂6～12份；所述陶瓷粉料由以下重量份的原料组成：钾长石粉12～18份、钠长石粉15～22份、高岭土粉10～15份、叶腊石粉5～10份、氧化铝3～8份、硅酸锆6～15份、烧氧化锌3～10份；所述光固化辅料由以下重量份的原料组成：环氧丙烯酸酯38～46份、聚醚丙烯酸酯18～24份、聚酯丙烯酸酯10～15份、聚氨酯丙烯酸酯10～15份、丙烯酸树脂0～10份、光引发剂0.2～1.0份、活性稀释剂20～30份；所述助剂包括以下重量份的原料：分散剂1～4份、消泡剂0.5～1.5份、催化剂0.1～3份。

优选的，所述陶瓷粉料的粒度为0.5μm～2μm。

优选的，所述光引发剂的型号为784、819、ITX、TPO和TPO-L中的一种或多种。

优选的，所述分散剂为PMAA-NH₄。

优选的，所述催化剂为三苯基膦、乙酰丙酮铬和月桂酸二丁基锡中的一种或多种。

基于光固化的3D打印深色陶瓷产品制备方法，包括以下步骤：

S1、将浆料置入真空搅拌机中抽真空并搅拌20min～40min，加入光固化3D打印机中；

S2、设定3D打印机程序，进行逐层3D打印，每层厚度1.1mm～2mm,每层上料完毕后，先通过波长460nm～480nm的长波灯照射7s～10s，再通过波长400nm～420nm的短波灯照射2s～5s；

S3、重复逐层上料和长、短波灯照射的过程，直到3D打印完成，制得素坯；

S4、经脱脂、烧结，制得深色陶瓷产品。

优选的，所述长波灯的功率为1000mW/cm²～1500mW/cm²，所述长波灯为LED灯或卤素灯中的一种。