專利名稱：一種陶瓷零件的快速制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種陶瓷零件的制備方法，特別涉及一種陶瓷零件的快速制備方法。
背景技術(shù)：
陶瓷零件的傳統(tǒng)制造方法是通過注漿成形、注射成形、擠出成形、等靜壓成形等方法成形后燒結(jié)、加工而制得的。用這些方法制造的陶瓷零件普遍需要先制出模型及模具，僅能制造形狀簡(jiǎn)單的零件，而且制造速度較慢，難于實(shí)現(xiàn)精密、快速及個(gè)性化制造。
利用快速原型制造技術(shù)生產(chǎn)陶瓷零件能大大縮短周期，提高速度。但是目前較為成熟的快速成型技術(shù)也存在一些問題，例如，層合實(shí)體制造技術(shù)中用流延法制備的陶瓷膜為原料生產(chǎn)陶瓷零件，其強(qiáng)度很低且后續(xù)加工復(fù)雜；熔融沉積成形技術(shù)將陶瓷粉和有機(jī)粘結(jié)劑混合，然后擠絲、燒結(jié)，制出的陶瓷零件的收縮率較大且有機(jī)粘合劑的排除過程復(fù)雜。其它的快速原型制造技術(shù)如立體光刻、選域激光燒結(jié)等等也存在著生產(chǎn)成本較高、制件變形較大，且制成的陶瓷零件成分單一等問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，提出一種生產(chǎn)成本低、生產(chǎn)周期短、綠色無(wú)污染的陶瓷零件的快速制備方法。
為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的制備方法為首先用三維造型軟件在計(jì)算機(jī)中生成需要制造的陶瓷零件的三維實(shí)體模型，然后用分層軟件對(duì)三維實(shí)體模型進(jìn)行分層，即將三維實(shí)體模型分成厚度為0.1～2.0mm的薄層，得到每層的形狀；將陶瓷泥漿噴灑到石膏模上并用輥?zhàn)愉伷綕{料得到厚度為0.1～2.0mm的陶瓷泥漿層；根據(jù)分層后第一層三維實(shí)體模型的形狀，用帶有送料管的錐形切割刀頭在制備好的薄層上刻出本層輪廓線，并在輪廓線外刻畫網(wǎng)格，其刻畫的深度為本層陶瓷泥漿層的厚度，同時(shí)通過錐形切割刀頭上的送料管在刻畫的縫隙中注入含40-50％wt的淀粉漿料，并用刮刀刮掉多余的陶瓷泥漿及淀粉漿料，形成第一層；在第一層上再次噴灑陶瓷泥漿并用輥?zhàn)愉伷綕{料得到厚度為0.1～2.0mm的陶瓷泥漿層；根據(jù)分層后第二層三維實(shí)體模型的形狀，用帶有送料管的錐形切割刀頭在制備好的薄層上刻出本層輪廓線，并在輪廓線外刻畫網(wǎng)格，其刻畫的深度為本層陶瓷泥漿層的厚度，同時(shí)通過錐形切割刀頭上的送料管在刻畫的縫隙中注入含40-50％wt的淀粉漿料，并用刮刀刮掉多余的陶瓷泥漿及淀粉漿料，形成第二層；依次根據(jù)下一層的形狀在上一層的層面上重復(fù)噴灑陶瓷泥漿、刻出三維實(shí)體模型的輪廓線，并在輪廓線外刻畫網(wǎng)格，同進(jìn)在刻畫的縫隙中注入淀粉漿料，最后得到所需的三維原型實(shí)體；將得到的三維原型實(shí)體在200-280℃，保溫時(shí)間40分鐘進(jìn)行干燥，干燥后放入烘箱內(nèi)在320-400℃，保溫時(shí)間1小時(shí)以上去除淀粉；將去除淀粉后的三維原型實(shí)體放入馬弗爐，在700-950℃，保溫時(shí)間0.5小時(shí)以上進(jìn)行素?zé)責(zé)髮⑷S原型實(shí)體輪廓線外的余料剝離，得陶瓷素坯；將陶瓷素坯在1000℃以上，保溫1小時(shí)以上即可得所需的的陶瓷零件。
本發(fā)明利用已經(jīng)成熟的注漿料，通過陶瓷料漿噴灑-干燥-切割-淀粉填縫-料漿噴灑等過程的重復(fù)進(jìn)行，累積成所需的陶瓷原型實(shí)體三維形狀，經(jīng)燒結(jié)，制得所需形狀的陶瓷零件。不僅降低了生產(chǎn)成本而且縮短了生產(chǎn)周期。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例1首先用三維造型軟件在計(jì)算機(jī)中生成需要制造的陶瓷零件的三維實(shí)體模型，然后用分層軟件對(duì)三維實(shí)體模型進(jìn)行分層，即將三維實(shí)體模型分成厚度為0.1mm的一系列薄層，得到每層的形狀；將陶瓷泥漿噴灑到石膏模上并用輥?zhàn)愉伷綕{料得到厚度為0.1mm的陶瓷泥漿層；根據(jù)分層后第一層三維實(shí)體模型的形狀，用帶有送料管的錐形切割刀頭在制備好的薄層上刻出本層輪廓線，并在輪廓線外刻畫網(wǎng)格，其刻畫的深度為0.1mm，同時(shí)通過錐形切割刀頭上的送料管在刻畫的縫隙中注入含50％wt的淀粉漿料，并用刮刀刮掉多余的陶瓷泥漿及淀粉漿料，形成第一層；在第一層上再次噴灑陶瓷泥漿并用輥?zhàn)愉伷綕{料得到厚度為0.1mm的陶瓷泥漿層；根據(jù)分層后第二層三維實(shí)體模型的形狀，用帶有送料管的錐形切割刀頭在制備好的薄層上刻出本層輪廓線，并在輪廓線外刻畫網(wǎng)格，其刻畫的深度為0.1mm，同時(shí)通過錐形切割刀頭上的送料管在刻畫的縫隙中注入含50％wt的淀粉漿料，并用刮刀刮掉多余的陶瓷泥漿及淀粉漿料，形成第二層；依次根據(jù)下一層的形狀在上一層的層面上重復(fù)噴灑陶瓷泥漿、刻出三維實(shí)體模型的輪廓線，并在輪廓線外刻畫網(wǎng)格，同進(jìn)在刻畫的縫隙中注入淀粉漿料，最后得到所需的三維原型實(shí)體；將得到的三維原型實(shí)體在280℃，保溫時(shí)間40分鐘進(jìn)行干燥，干燥后放入烘箱內(nèi)在400℃，保溫時(shí)間1小時(shí)以上去除淀粉；將去除淀粉后的三維原型實(shí)體放入馬弗爐，在700℃，保溫時(shí)間0.5小時(shí)以上進(jìn)行素?zé)?，素?zé)髮⑷S原型實(shí)體輪廓線外的余料剝離，得陶瓷素坯；將陶瓷素坯在1000℃以上，保溫1小時(shí)以上即可得所需的的陶瓷零件。
實(shí)施例2首先用三維造型軟件在計(jì)算機(jī)中生成需要制造的陶瓷零件的三維實(shí)體模型，然后用分層軟件對(duì)三維實(shí)體模型進(jìn)行分層，即將三維實(shí)體模型分成厚度為0.4mm的一系列薄層，得到每層的形狀；將陶瓷泥漿噴灑到石膏模上并用輥?zhàn)愉伷綕{料得到厚度為0.4mm的陶瓷泥漿層；根據(jù)分層后第一層三維實(shí)體模型的形狀，用帶有送料管的錐形切割刀頭在制備好的薄層上刻出本層輪廓線，并在輪廓線外刻畫網(wǎng)格，其刻畫的深度為0.4mm，同時(shí)通過錐形切割刀頭上的送料管在刻畫的縫隙中注入含46％wt的淀粉漿料，并用刮刀刮掉多余的陶瓷泥漿及淀粉漿料，形成第一層；在第一層上再次噴灑陶瓷泥漿并用輥?zhàn)愉伷綕{料得到厚度為0.4mm的陶瓷泥漿層；根據(jù)分層后第二層三維實(shí)體模型的形狀，用帶有送料管的錐形切割刀頭在制備好的薄層上刻出本層輪廓線，并在輪廓線外刻畫網(wǎng)格，其刻畫的深度為0.4mm，同時(shí)通過錐形切割刀頭上的送料管在刻畫的縫隙中注入含46％wt的淀粉漿料，并用刮刀刮掉多余的陶瓷泥漿及淀粉漿料，形成第二層；依次根據(jù)下一層的形狀在上一層的層面上重復(fù)噴灑陶瓷泥漿、刻出三維實(shí)體模型的輪廓線，并在輪廓線外刻畫網(wǎng)格，同進(jìn)在刻畫的縫隙中注入淀粉漿料，最后得到所需的三維原型實(shí)體；將得到的三維原型實(shí)體在200℃，保溫時(shí)間40分鐘進(jìn)行干燥，干燥后放入烘箱內(nèi)在320℃，保溫時(shí)間1小時(shí)以上去除淀粉；將去除淀粉后的三維原型實(shí)體放入馬弗爐，在850℃，保溫時(shí)間0.5小時(shí)以上進(jìn)行素?zé)責(zé)髮⑷S原型實(shí)體輪廓線外的余料剝離，得陶瓷素坯；將陶瓷素坯在1000℃以上，保溫1小時(shí)以上即可得所需的的陶瓷零件。
實(shí)施例3首先用三維造型軟件在計(jì)算機(jī)中生成需要制造的陶瓷零件的三維實(shí)體模型，然后用分層軟件對(duì)三維實(shí)體模型進(jìn)行分層，即將三維實(shí)體模型分成厚度為1.2mm的一系列薄層，得到每層的形狀；將陶瓷泥漿噴灑到石膏模上并用輥?zhàn)愉伷綕{料得到厚度為1.2mm的陶瓷泥漿層；根據(jù)分層后第一層三維實(shí)體模型的形狀，用帶有送料管的錐形切割刀頭在制備好的薄層上刻出本層輪廓線，并在輪廓線外刻畫網(wǎng)格，其刻畫的深度為1.2mm，同時(shí)通過錐形切割刀頭上的送料管在刻畫的縫隙中注入含40％wt的淀粉漿料，并用刮刀刮掉多余的陶瓷泥漿及淀粉漿料，形成第一層；在第一層上再次噴灑陶瓷泥漿并用輥?zhàn)愉伷綕{料得到厚度為1.2mm的陶瓷泥漿層；根據(jù)分層后第二層三維實(shí)體模型的形狀，用帶有送料管的錐形切割刀頭在制備好的薄層上刻出本層輪廓線，并在輪廓線外刻畫網(wǎng)格，其刻畫的深度為1.2mm，同時(shí)通過錐形切割刀頭上的送料管在刻畫的縫隙中注入含40％wt的淀粉漿料，并用刮刀刮掉多余的陶瓷泥漿及淀粉漿料，形成第二層；依次根據(jù)下一層的形狀在上一層的層面上重復(fù)噴灑陶瓷泥漿、刻出三維實(shí)體模型的輪廓線，并在輪廓線外刻畫網(wǎng)格，同進(jìn)在刻畫的縫隙中注入淀粉漿料，最后得到所需的三維原型實(shí)體；將得到的三維原型實(shí)體在230℃，保溫時(shí)間40分鐘進(jìn)行干燥，干燥后放入烘箱內(nèi)在360℃，保溫時(shí)間1小時(shí)以上去除淀粉；將去除淀粉后的三維原型實(shí)體放入馬弗爐，在900℃，保溫時(shí)間0.5小時(shí)以上進(jìn)行素?zé)?，素?zé)髮⑷S原型實(shí)體輪廓線外的余料剝離，得陶瓷素坯；將陶瓷素坯在1000℃以上，保溫1小時(shí)以上即可得所需的的陶瓷零件。
實(shí)施例4首先用三維造型軟件在計(jì)算機(jī)中生成需要制造的陶瓷零件的三維實(shí)體模型，然后用分層軟件對(duì)三維實(shí)體模型進(jìn)行分層，即將三維實(shí)體模型分成厚度為2.0mm的一系列薄層，得到每層的形狀；將陶瓷泥漿噴灑到石膏模上并用輥?zhàn)愉伷綕{料得到厚度為2.0mm的陶瓷泥漿層；根據(jù)分層后第一層三維實(shí)體模型的形狀，用帶有送料管的錐形切割刀頭在制備好的薄層上刻出本層輪廓線，并在輪廓線外刻畫網(wǎng)格，其刻畫的深度為2.0mm，同時(shí)通過錐形切割刀頭上的送料管在刻畫的縫隙中注入含42％wt的淀粉漿料，并用刮刀刮掉多余的陶瓷泥漿及淀粉漿料，形成第一層；在第一層上再次噴灑陶瓷泥漿并用輥?zhàn)愉伷綕{料得到厚度為2.0mm的陶瓷泥漿層；根據(jù)分層后第二層三維實(shí)體模型的形狀，用帶有送料管的錐形切割刀頭在制備好的薄層上刻出本層輪廓線，并在輪廓線外刻畫網(wǎng)格，其刻畫的深度為2.0mm，同時(shí)通過錐形切割刀頭上的送料管在刻畫的縫隙中注入含42％wt的淀粉漿料，并用刮刀刮掉多余的陶瓷泥漿及淀粉漿料，形成第二層；依次根據(jù)下一層的形狀在上一層的層面上重復(fù)噴灑陶瓷泥漿、刻出三維實(shí)體模型的輪廓線，并在輪廓線外刻畫網(wǎng)格，同進(jìn)在刻畫的縫隙中注入淀粉漿料，最后得到所需的三維原型實(shí)體；將得到的三維原型實(shí)體在260℃，保溫時(shí)間40分鐘進(jìn)行干燥，干燥后放入烘箱內(nèi)在340℃，保溫時(shí)間1小時(shí)以上去除淀粉；將去除淀粉后的三維原型實(shí)體放入馬弗爐，在760℃，保溫時(shí)間0.5小時(shí)以上進(jìn)行素?zé)?，素?zé)髮⑷S原型實(shí)體輪廓線外的余料剝離，得陶瓷素坯；將陶瓷素坯在1000℃以上，保溫1小時(shí)以上即可得所需的的陶瓷零件。
實(shí)施例5首先用三維造型軟件在計(jì)算機(jī)中生成需要制造的陶瓷零件的三維實(shí)體模型，然后用分層軟件對(duì)三維實(shí)體模型進(jìn)行分層，即將三維實(shí)體模型分成厚度為1.6mm的一系列薄層，得到每層的形狀；將陶瓷泥漿噴灑到石膏模上并用輥?zhàn)愉伷綕{料得到厚度為1.6mm的陶瓷泥漿層；根據(jù)分層后第一層三維實(shí)體模型的形狀，用帶有送料管的錐形切割刀頭在制備好的薄層上刻出本層輪廓線，并在輪廓線外刻畫網(wǎng)格，其刻畫的深度為1.6mm，同時(shí)通過錐形切割刀頭上的送料管在刻畫的縫隙中注入含48％wt的淀粉漿料，并用刮刀刮掉多余的陶瓷泥漿及淀粉漿料，形成第一層；在第一層上再次噴灑陶瓷泥漿并用輥?zhàn)愉伷綕{料得到厚度為1.6mm的陶瓷泥漿層；根據(jù)分層后第二層三維實(shí)體模型的形狀，用帶有送料管的錐形切割刀頭在制備好的薄層上刻出本層輪廓線，并在輪廓線外刻畫網(wǎng)格，其刻畫的深度為1.6mm，同時(shí)通過錐形切割刀頭上的送料管在刻畫的縫隙中注入含48％wt的淀粉漿料，并用刮刀刮掉多余的陶瓷泥漿及淀粉漿料，形成第二層；依次根據(jù)下一層的形狀在上一層的層面上重復(fù)噴灑陶瓷泥漿、刻出三維實(shí)體模型的輪廓線，并在輪廓線外刻畫網(wǎng)格，同進(jìn)在刻畫的縫隙中注入淀粉漿料，最后得到所需的三維原型實(shí)體；將得到的三維原型實(shí)體在220℃，保溫時(shí)間40分鐘進(jìn)行干燥，干燥后放入烘箱內(nèi)在380℃，保溫時(shí)間1小時(shí)以上去除淀粉；將去除淀粉后的三維原型實(shí)體放入馬弗爐，在800℃，保溫時(shí)間0.5小時(shí)以上進(jìn)行素?zé)?，素?zé)髮⑷S原型實(shí)體輪廓線外的余料剝離，得陶瓷素坯；將陶瓷素坯在1000℃以上，保溫1小時(shí)以上即可得所需的的陶瓷零件。
實(shí)施例6首先用三維造型軟件在計(jì)算機(jī)中生成需要制造的陶瓷零件的三維實(shí)體模型，然后用分層軟件對(duì)三維實(shí)體模型進(jìn)行分層，即將三維實(shí)體模型分成厚度為1.0mm的一系列薄層，得到每層的形狀；將陶瓷泥漿噴灑到石膏模上并用輥?zhàn)愉伷綕{料得到厚度為1.0mm的陶瓷泥漿層；根據(jù)分層后第一層三維實(shí)體模型的形狀，用帶有送料管的錐形切割刀頭在制備好的薄層上刻出本層輪廓線，并在輪廓線外刻畫網(wǎng)格，其刻畫的深度為1.0mm，同時(shí)通過錐形切割刀頭上的送料管在刻畫的縫隙中注入含45％wt的淀粉漿料，并用刮刀刮掉多余的陶瓷泥漿及淀粉漿料，形成第一層；在第一層上再次噴灑陶瓷泥漿并用輥?zhàn)愉伷綕{料得到厚度為1.0mm的陶瓷泥漿層；根據(jù)分層后第二層三維實(shí)體模型的形狀，用帶有送料管的錐形切割刀頭在制備好的薄層上刻出本層輪廓線，并在輪廓線外刻畫網(wǎng)格，其刻畫的深度為1.0mm，同時(shí)通過錐形切割刀頭上的送料管在刻畫的縫隙中注入含45％wt的淀粉漿料，并用刮刀刮掉多余的陶瓷泥漿及淀粉漿料，形成第二層；依次根據(jù)下一層的形狀在上一層的層面上重復(fù)噴灑陶瓷泥漿、刻出三維實(shí)體模型的輪廓線，并在輪廓線外刻畫網(wǎng)格，同進(jìn)在刻畫的縫隙中注入淀粉漿料，最后得到所需的三維原型實(shí)體；將得到的三維原型實(shí)體在250℃，保溫時(shí)間40分鐘進(jìn)行干燥，干燥后放入烘箱內(nèi)在350℃，保溫時(shí)間1小時(shí)以上去除淀粉；將去除淀粉后的三維原型實(shí)體放入馬弗爐，在950℃，保溫時(shí)間0.5小時(shí)以上進(jìn)行素?zé)?，素?zé)髮⑷S原型實(shí)體輪廓線外的余料剝離，得陶瓷素坯；將陶瓷素坯在1000℃以上，保溫1小時(shí)以上即可得所需的的陶瓷零件。
利用本發(fā)明能夠極大地降低生產(chǎn)成本并縮短生產(chǎn)周期，而且可以成形形狀復(fù)雜，多種組分的陶瓷零件。另外，填縫所用淀粉材料成本低，來源廣泛。本發(fā)明制造的產(chǎn)品物理化學(xué)性能優(yōu)良，相關(guān)指標(biāo)優(yōu)于同類產(chǎn)品。
權(quán)利要求
1.一種陶瓷零件的快速制備方法，其特征在于1)首先用三維造型軟件在計(jì)算機(jī)中生成需要制造的陶瓷零件的三維實(shí)體模型，然后用分層軟件對(duì)三維實(shí)體模型進(jìn)行分層，即將三維實(shí)體模型分成厚度為0.1～2.0mm的薄層，得到每層的形狀；2)將陶瓷泥漿噴灑到石膏模上并用輥?zhàn)愉伷綕{料得到厚度為0.1～2.0mm的陶瓷泥漿層；3)根據(jù)分層后第一層三維實(shí)體模型的形狀，用帶有送料管的錐形切割刀頭在制備好的薄層上刻出本層輪廓線，并在輪廓線外刻畫網(wǎng)格，其刻畫的深度為本層陶瓷泥漿層的厚度，同時(shí)通過錐形切割刀頭上的送料管在刻畫的縫隙中注入含40-50％wt的淀粉漿料，并用刮刀刮掉多余的陶瓷泥漿及淀粉漿料，形成第一層；4)在第一層上再次噴灑陶瓷泥漿并用輥?zhàn)愉伷綕{料得到厚度為0.1～2.0mm的陶瓷泥漿層；5)根據(jù)分層后第二層三維實(shí)體模型的形狀，用帶有送料管的錐形切割刀頭在制備好的薄層上刻出本層輪廓線，并在輪廓線外刻畫網(wǎng)格，其刻畫的深度為本層陶瓷泥漿層的厚度，同時(shí)通過錐形切割刀頭上的送料管在刻畫的縫隙中注入含40-50％wt的淀粉漿料，并用刮刀刮掉多余的陶瓷泥漿及淀粉漿料，形成第二層；6)依次根據(jù)下一層的形狀在上一層的層面上重復(fù)噴灑陶瓷泥漿、刻出三維實(shí)體模型的輪廓線，并在輪廓線外刻畫網(wǎng)格，同進(jìn)在刻畫的縫隙中注入淀粉漿料，最后得到所需的三維原型實(shí)體；7)將得到的三維原型實(shí)體在200-280℃，保溫時(shí)間40分鐘進(jìn)行干燥，干燥后放入烘箱內(nèi)在320-400℃，保溫時(shí)間1小時(shí)以上去除淀粉；8)將去除淀粉后的三維原型實(shí)體放入馬弗爐，在700-950℃，保溫時(shí)間0.5小時(shí)以上進(jìn)行素?zé)?，素?zé)髮⑷S原型實(shí)體輪廓線外的余料剝離，得陶瓷素坯；9)將陶瓷素坯在1000℃以上，保溫1小時(shí)以上即可得所需的的陶瓷零件。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的陶瓷零件的快速制備方法，其特征在于首先用三維造型軟件在計(jì)算機(jī)中生成需要制造的陶瓷零件的三維實(shí)體模型，然后用分層軟件對(duì)三維實(shí)體模型進(jìn)行分層，即將三維實(shí)體模型分成厚度為0.1mm的一系列薄層，得到每層的形狀；將陶瓷泥漿噴灑到石膏模上并用輥?zhàn)愉伷綕{料得到厚度為0.1mm的陶瓷泥漿層；根據(jù)分層后第一層三維實(shí)體模型的形狀，用帶有送料管的錐形切割刀頭在制備好的薄層上刻出本層輪廓線，并在輪廓線外刻畫網(wǎng)格，其刻畫的深度為0.1mm，同時(shí)通過錐形切割刀頭上的送料管在刻畫的縫隙中注入含50％wt的淀粉漿料，并用刮刀刮掉多余的陶瓷泥漿及淀粉漿料，形成第一層；在第一層上再次噴灑陶瓷泥漿并用輥?zhàn)愉伷綕{料得到厚度為0.1mm的陶瓷泥漿層；根據(jù)分層后第二層三維實(shí)體模型的形狀，用帶有送料管的錐形切割刀頭在制備好的薄層上刻出本層輪廓線，并在輪廓線外刻畫網(wǎng)格，其刻畫的深度為0.1mm，同時(shí)通過錐形切割刀頭上的送料管在刻畫的縫隙中注入含50％wt的淀粉漿料，并用刮刀刮掉多余的陶瓷泥漿及淀粉漿料，形成第二層；依次根據(jù)下一層的形狀在上一層的層面上重復(fù)噴灑陶瓷泥漿、刻出三維實(shí)體模型的輪廓線，并在輪廓線外刻畫網(wǎng)格，同進(jìn)在刻畫的縫隙中注入淀粉漿料，最后得到所需的三維原型實(shí)體；將得到的三維原型實(shí)體在280℃，保溫時(shí)間40分鐘進(jìn)行干燥，干燥后放入烘箱內(nèi)在400℃，保溫時(shí)間1小時(shí)以上去除淀粉；將去除淀粉后的三維原型實(shí)體放入馬弗爐，在700℃，保溫時(shí)間0.5小時(shí)以上進(jìn)行素?zé)?，素?zé)髮⑷S原型實(shí)體輪廓線外的余料剝離，得陶瓷素坯；將陶瓷素坯在1000℃以上，保溫1小時(shí)以上即可得所需的的陶瓷零件。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的陶瓷零件的快速制備方法，其特征在于首先用三維造型軟件在計(jì)算機(jī)中生成需要制造的陶瓷零件的三維實(shí)體模型，然后用分層軟件對(duì)三維實(shí)體模型進(jìn)行分層，即將三維實(shí)體模型分成厚度為0.4mm的一系列薄層，得到每層的形狀；將陶瓷泥漿噴灑到石膏模上并用輥?zhàn)愉伷綕{料得到厚度為0.4mm的陶瓷泥漿層；根據(jù)分層后第一層三維實(shí)體模型的形狀，用帶有送料管的錐形切割刀頭在制備好的薄層上刻出本層輪廓線，并在輪廓線外刻畫網(wǎng)格，其刻畫的深度為0.4mm，同時(shí)通過錐形切割刀頭上的送料管在刻畫的縫隙中注入含46％wt的淀粉漿料，并用刮刀刮掉多余的陶瓷泥漿及淀粉漿料，形成第一層；在第一層上再次噴灑陶瓷泥漿并用輥?zhàn)愉伷綕{料得到厚度為0.4mm的陶瓷泥漿層；根據(jù)分層后第二層三維實(shí)體模型的形狀，用帶有送料管的錐形切割刀頭在制備好的薄層上刻出本層輪廓線，并在輪廓線外刻畫網(wǎng)格，其刻畫的深度為0.4mm，同時(shí)通過錐形切割刀頭上的送料管在刻畫的縫隙中注入含46％wt的淀粉漿料，并用刮刀刮掉多余的陶瓷泥漿及淀粉漿料，形成第二層；依次根據(jù)下一層的形狀在上一層的層面上重復(fù)噴灑陶瓷泥漿、刻出三維實(shí)體模型的輪廓線，并在輪廓線外刻畫網(wǎng)格，同進(jìn)在刻畫的縫隙中注入淀粉漿料，最后得到所需的三維原型實(shí)體；將得到的三維原型實(shí)體在200℃，保溫時(shí)間40分鐘進(jìn)行干燥，干燥后放入烘箱內(nèi)在320℃，保溫時(shí)間1小時(shí)以上去除淀粉；將去除淀粉后的三維原型實(shí)體放入馬弗爐，在850℃，保溫時(shí)間0.5小時(shí)以上進(jìn)行素?zé)?，素?zé)髮⑷S原型實(shí)體輪廓線外的余料剝離，得陶瓷素坯；將陶瓷素坯在1000℃以上，保溫1小時(shí)以上即可得所需的的陶瓷零件。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的陶瓷零件的快速制備方法，其特征在于首先用三維造型軟件在計(jì)算機(jī)中生成需要制造的陶瓷零件的三維實(shí)體模型，然后用分層軟件對(duì)三維實(shí)體模型進(jìn)行分層，即將三維實(shí)體模型分成厚度為1.2mm的一系列薄層，得到每層的形狀；將陶瓷泥漿噴灑到石膏模上并用輥?zhàn)愉伷綕{料得到厚度為1.2mm的陶瓷泥漿層；根據(jù)分層后第一層三維實(shí)體模型的形狀，用帶有送料管的錐形切割刀頭在制備好的薄層上刻出本層輪廓線，并在輪廓線外刻畫網(wǎng)格，其刻畫的深度為1.2mm，同時(shí)通過錐形切割刀頭上的送料管在刻畫的縫隙中注入含40％wt的淀粉漿料，并用刮刀刮掉多余的陶瓷泥漿及淀粉漿料，形成第一層；在第一層上再次噴灑陶瓷泥漿并用輥?zhàn)愉伷綕{料得到厚度為1.2mm的陶瓷泥漿層；根據(jù)分層后第二層三維實(shí)體模型的形狀，用帶有送料管的錐形切割刀頭在制備好的薄層上刻出本層輪廓線，并在輪廓線外刻畫網(wǎng)格，其刻畫的深度為1.2mm，同時(shí)通過錐形切割刀頭上的送料管在刻畫的縫隙中注入含40％wt的淀粉漿料，并用刮刀刮掉多余的陶瓷泥漿及淀粉漿料，形成第二層；依次根據(jù)下一層的形狀在上一層的層面上重復(fù)噴灑陶瓷泥漿、刻出三維實(shí)體模型的輪廓線，并在輪廓線外刻畫網(wǎng)格，同進(jìn)在刻畫的縫隙中注入淀粉漿料，最后得到所需的三維原型實(shí)體；將得到的三維原型實(shí)體在230℃，保溫時(shí)間40分鐘進(jìn)行干燥，干燥后放入烘箱內(nèi)在360℃，保溫時(shí)間1小時(shí)以上去除淀粉；將去除淀粉后的三維原型實(shí)體放入馬弗爐，在900℃，保溫時(shí)間0.5小時(shí)以上進(jìn)行素?zé)?，素?zé)髮⑷S原型實(shí)體輪廓線外的余料剝離，得陶瓷素坯；將陶瓷素坯在1000℃以上，保溫1小時(shí)以上即可得所需的的陶瓷零件。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的陶瓷零件的快速制備方法，其特征在于首先用三維造型軟件在計(jì)算機(jī)中生成需要制造的陶瓷零件的三維實(shí)體模型，然后用分層軟件對(duì)三維實(shí)體模型進(jìn)行分層，即將三維實(shí)體模型分成厚度為2.0mm的一系列薄層，得到每層的形狀；將陶瓷泥漿噴灑到石膏模上并用輥?zhàn)愉伷綕{料得到厚度為2.0mm的陶瓷泥漿層；根據(jù)分層后第一層三維實(shí)體模型的形狀，用帶有送料管的錐形切割刀頭在制備好的薄層上刻出本層輪廓線，并在輪廓線外刻畫網(wǎng)格，其刻畫的深度為2.0mm，同時(shí)通過錐形切割刀頭上的送料管在刻畫的縫隙中注入含42％wt的淀粉漿料，并用刮刀刮掉多余的陶瓷泥漿及淀粉漿料，形成第一層；在第一層上再次噴灑陶瓷泥漿并用輥?zhàn)愉伷綕{料得到厚度為2.0mm的陶瓷泥漿層；根據(jù)分層后第二層三維實(shí)體模型的形狀，用帶有送料管的錐形切割刀頭在制備好的薄層上刻出本層輪廓線，并在輪廓線外刻畫網(wǎng)格，其刻畫的深度為2.0mm，同時(shí)通過錐形切割刀頭上的送料管在刻畫的縫隙中注入含42％wt的淀粉漿料，并用刮刀刮掉多余的陶瓷泥漿及淀粉漿料，形成第二層；依次根據(jù)下一層的形狀在上一層的層面上重復(fù)噴灑陶瓷泥漿、刻出三維實(shí)體模型的輪廓線，并在輪廓線外刻畫網(wǎng)格，同進(jìn)在刻畫的縫隙中注入淀粉漿料，最后得到所需的三維原型實(shí)體；將得到的三維原型實(shí)體在260℃，保溫時(shí)間40分鐘進(jìn)行干燥，干燥后放入烘箱內(nèi)在340℃，保溫時(shí)間1小時(shí)以上去除淀粉；將去除淀粉后的三維原型實(shí)體放入馬弗爐，在760℃，保溫時(shí)間0.5小時(shí)以上進(jìn)行素?zé)?，素?zé)髮⑷S原型實(shí)體輪廓線外的余料剝離，得陶瓷素坯；將陶瓷素坯在1000℃以上，保溫1小時(shí)以上即可得所需的的陶瓷零件。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的陶瓷零件的快速制備方法，其特征在于首先用三維造型軟件在計(jì)算機(jī)中生成需要制造的陶瓷零件的三維實(shí)體模型，然后用分層軟件對(duì)三維實(shí)體模型進(jìn)行分層，即將三維實(shí)體模型分成厚度為1.6mm的一系列薄層，得到每層的形狀；將陶瓷泥漿噴灑到石膏模上并用輥?zhàn)愉伷綕{料得到厚度為1.6mm的陶瓷泥漿層；根據(jù)分層后第一層三維實(shí)體模型的形狀，用帶有送料管的錐形切割刀頭在制備好的薄層上刻出本層輪廓線，并在輪廓線外刻畫網(wǎng)格，其刻畫的深度為1.6mm，同時(shí)通過錐形切割刀頭上的送料管在刻畫的縫隙中注入含48％wt的淀粉漿料，并用刮刀刮掉多余的陶瓷泥漿及淀粉漿料，形成第一層；在第一層上再次噴灑陶瓷泥漿并用輥?zhàn)愉伷綕{料得到厚度為1.6mm的陶瓷泥漿層；根據(jù)分層后第二層三維實(shí)體模型的形狀，用帶有送料管的錐形切割刀頭在制備好的薄層上刻出本層輪廓線，并在輪廓線外刻畫網(wǎng)格，其刻畫的深度為1.6mm，同時(shí)通過錐形切割刀頭上的送料管在刻畫的縫隙中注入含48％wt的淀粉漿料，并用刮刀刮掉多余的陶瓷泥漿及淀粉漿料，形成第二層；依次根據(jù)下一層的形狀在上一層的層面上重復(fù)噴灑陶瓷泥漿、刻出三維實(shí)體模型的輪廓線，并在輪廓線外刻畫網(wǎng)格，同進(jìn)在刻畫的縫隙中注入淀粉漿料，最后得到所需的三維原型實(shí)體；將得到的三維原型實(shí)體在220℃，保溫時(shí)間40分鐘進(jìn)行干燥，干燥后放入烘箱內(nèi)在380℃，保溫時(shí)間1小時(shí)以上去除淀粉；將去除淀粉后的三維原型實(shí)體放入馬弗爐，在800℃，保溫時(shí)間0.5小時(shí)以上進(jìn)行素?zé)責(zé)髮⑷S原型實(shí)體輪廓線外的余料剝離，得陶瓷素坯；將陶瓷素坯在1000℃以上，保溫1小時(shí)以上即可得所需的的陶瓷零件。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的陶瓷零件的快速制備方法，其特征在于首先用三維造型軟件在計(jì)算機(jī)中生成需要制造的陶瓷零件的三維實(shí)體模型，然后用分層軟件對(duì)三維實(shí)體模型進(jìn)行分層，即將三維實(shí)體模型分成厚度為1.0mm的一系列薄層，得到每層的形狀；將陶瓷泥漿噴灑到石膏模上并用輥?zhàn)愉伷綕{料得到厚度為1.0mm的陶瓷泥漿層；根據(jù)分層后第一層三維實(shí)體模型的形狀，用帶有送料管的錐形切割刀頭在制備好的薄層上刻出本層輪廓線，并在輪廓線外刻畫網(wǎng)格，其刻畫的深度為1.0mm，同時(shí)通過錐形切割刀頭上的送料管在刻畫的縫隙中注入含45％wt的淀粉漿料，并用刮刀刮掉多余的陶瓷泥漿及淀粉漿料，形成第一層；在第一層上再次噴灑陶瓷泥漿并用輥?zhàn)愉伷綕{料得到厚度為1.0mm的陶瓷泥漿層；根據(jù)分層后第二層三維實(shí)體模型的形狀，用帶有送料管的錐形切割刀頭在制備好的薄層上刻出本層輪廓線，并在輪廓線外刻畫網(wǎng)格，其刻畫的深度為1.0mm，同時(shí)通過錐形切割刀頭上的送料管在刻畫的縫隙中注入含45％wt的淀粉漿料，并用刮刀刮掉多余的陶瓷泥漿及淀粉漿料，形成第二層；依次根據(jù)下一層的形狀在上一層的層面上重復(fù)噴灑陶瓷泥漿、刻出三維實(shí)體模型的輪廓線，并在輪廓線外刻畫網(wǎng)格，同進(jìn)在刻畫的縫隙中注入淀粉漿料，最后得到所需的三維原型實(shí)體；將得到的三維原型實(shí)體在250℃，保溫時(shí)間40分鐘進(jìn)行干燥，干燥后放入烘箱內(nèi)在350℃，保溫時(shí)間1小時(shí)以上去除淀粉；將去除淀粉后的三維原型實(shí)體放入馬弗爐，在950℃，保溫時(shí)間0.5小時(shí)以上進(jìn)行素?zé)?，素?zé)髮⑷S原型實(shí)體輪廓線外的余料剝離，得陶瓷素坯；將陶瓷素坯在1000℃以上，保溫1小時(shí)以上即可得所需的的陶瓷零件。
全文摘要
一種陶瓷零件的快速制備方法，首先用三維造型軟件在計(jì)算機(jī)中生成需要制造的陶瓷零件的三維實(shí)體模型，然后用分層軟件對(duì)三維實(shí)體模型進(jìn)行分層，得到每層的形狀；根據(jù)每一層的形狀在上一層的層面上噴灑陶瓷泥漿、刻出三維實(shí)體模型的輪廓線，并注入淀粉漿料，最后得到所需的三維原型實(shí)體，經(jīng)燒結(jié)，制得所需形狀的陶瓷零件。本發(fā)明不僅降低了生產(chǎn)成本而且縮短了生產(chǎn)周期。
文檔編號(hào)C04B35/622GK1765829SQ20051004317
公開日2006年5月3日 申請(qǐng)日期2005年9月1日 優(yōu)先權(quán)日2005年9月1日
發(fā)明者王秀峰, 江紅濤, 于成龍, 單聯(lián)娟 申請(qǐng)人:陜西科技大學(xué)