CN106945149A - 一种陶瓷坯体3d打印工艺 - Google Patents

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Abstract

一种陶瓷坯体3D打印工艺，设计陶瓷坯体3D造型并建立需要的文件和切片文件，控制3D打印设备，利用推进器将陶瓷泥料经由喷嘴挤出，按软件输出的路径，在X‑Y平面上累积出一定厚度的泥料，完成第一层打印；Z轴方向向下移动设定好的分层厚度，进行第二层泥料挤出；依次进行下一层泥料挤出，直到该文件规定的路径全部完成挤出，陶瓷坯体打印完毕，其中陶瓷泥料是将陶瓷配料改性获得，挤出方式为电机丝杠活塞挤出或气压活塞挤出，本发明采用传统陶瓷配方和制泥工艺，改性后用于3D打印制坯过程，打印的坯体经修坯、干燥等后续处理环节，其性能与传统方法生产的坯体一致，可按现有工艺技术施釉和烧成，具有成形方法简单快速精确、无需开模、成本低等优点。

Description

一种陶瓷坯体3D打印工艺
技术领域
本发明属于陶瓷坯体制备技术领域，特别涉及一种陶瓷坯体3D打印工艺。
背景技术
陶瓷坯体成形是陶瓷造型的关键。传统制坯技术相对落后，达不到精确成形，难以满足个性化订制，产品造型设计与更新已不适应市场需求。
发明内容
为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种陶瓷坯体3D打印工艺，基于3D打印，可完成快速、精确的制坯过程。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：
一种陶瓷坯体3D打印工艺，设计陶瓷坯体3D造型并建立需要的文件和切片文件，控制3D打印设备，利用推进器将陶瓷泥料经由喷嘴挤出，按软件输出的路径，在X-Y平面上累积出一定厚度的泥料，完成第一层打印；Z轴方向向下移动设定好的分层厚度，进行第二层泥料挤出；依次进行下一层泥料挤出，直到该文件规定的路径全部完成挤出，陶瓷坯体打印完毕，其特征在于：
所述陶瓷泥料是将陶瓷配料改性获得；
所述挤出的方式为电机丝杠活塞挤出或气压活塞挤出。
以重量百分比计，所述陶瓷配料为：宝溪瓷土40～50％，黄石玄15～25％，八都瓷土30～40％。
所述改性是在陶瓷配料中加入其重量：
0.4～0.5％的泡花碱；
和/或，0.2～1.5％的甲基纤维素；
和/或，0.1～0.2％的甘油；
和/或，0.2～1％的液体石蜡。
以重量百分比计，所述陶瓷泥料的化学成分为：71.64～75.22％SiO2，14.83～18.11％Al2O3，0.12～0.33％CaO，0.48～0.56％MgO，0.37～0.52％Fe2O3，0.06～0.08％TiO2，3.52～3.84％K2O，0.01～0.02％Na2O，灼失4.28～5.23％。
所述电机丝杠活塞挤出或气压活塞挤出方式中，采用可承受高压的圆柱筒为料筒，内部装入预制陶瓷泥料，前端为喷嘴，喷嘴直径为0.5～8mm，喷嘴压力1～10MPa。
本发明中，宝溪瓷土、黄石玄、八都瓷土均是浙江龙泉当地传统陶瓷原料。
与现有技术相比，本发明采用传统陶瓷配方和制泥工艺，得到陶瓷泥料后，加入配合料，制得改性的泥料，用于3D打印制坯过程。打印好的坯体经过修坯、干燥等后续处理环节，其性能与传统方法生产的坯体是一致的，可以按照现有工艺技术施釉和烧成。本发明具有成形方法简单快速精确、无需开模、成本低等优点。
具体实施方式
下面结合实施例详细说明本发明的实施方式。
实施例1
采用材料为一种地方陶瓷传统配方：宝溪瓷土45％，黄石玄20％，八都瓷土35％，并外加总重量0.4％的泡花碱以促进成形。其化学成分为：71.64～75.22％SiO2，14.83～18.11％Al2O3，0.12～0.33％CaO，0.48～0.56％MgO，0.37～0.52％Fe2O3，0.06～0.08％TiO2，3.52～3.84％K2O，0.01～0.02％Na2O，灼失4.28～5.23％。
3D打印设备采用电机丝杠活塞挤出方式，料筒为一可承受高压的圆柱筒，内部可装入预制的泥料；重要部件包括料筒、推进器、喷嘴。喷嘴直径为0.5～8mm，喷嘴压力1～10MPa。
该陶瓷坯体3D打印技术是：设计陶瓷坯体3D造型并建立需要的文件和切片文件。控制3D打印设备，由推进器将陶瓷泥料经由喷嘴挤出，按软件输出的路径，在X-Y平面上累积出一定厚度的泥料，完成第一层打印；Z轴方向向下移动设定好的分层厚度，进行第二层泥料挤出；依次进行下一层泥料挤出，直到该文件规定的路径全部完成挤出。陶瓷坯体打印完毕。
经测试，陶瓷坯体打印后收缩比例为：横向20％，纵向25～30％，可用于建模时参考。
实施例2
采用材料为一种地方陶瓷传统配方：宝溪瓷土40％，黄石玄25％，八都瓷土35％，并外加总重量1.5％的甲基纤维素以促进成形。
3D打印设备采用气压活塞挤出方式，料筒为一可承受高压的圆柱筒，内部可装入预制的泥料；重要部件包括料筒、推进器、喷嘴。喷嘴直径为0.5～8mm，喷嘴压力1～10MPa。
该陶瓷坯体3D打印技术同实施例1。
经测试，陶瓷坯体打印后收缩比例为：横向20～22％，纵向24～28％，可用于建模时参考。
实施例3
采用材料为一种地方陶瓷传统配方：宝溪瓷土50％，黄石玄15％，八都瓷土35％，并外加总重量0.2％的甘油以促进成形。
挤出方式与打印技术同实施例1。
经测试，陶瓷坯体打印后收缩比例为：横向18～22％，纵向22～28％，可用于建模时参考。
实施例4
采用材料为一种地方陶瓷传统配方：宝溪瓷土50％，黄石玄20％，八都瓷土30％，并外加总重量0.5％的泡花碱、0.2％的甲基纤维素以促进成形。
挤出方式与打印技术同实施例2。
经测试，陶瓷坯体打印后收缩比例为：横向18～20％，纵向20～28％，可用于建模时参考。
实施例5
采用材料为一种地方陶瓷传统配方：宝溪瓷土40％，黄石玄20％，八都瓷土40％，并外加总重量0.2％的液体石蜡以促进成形。
挤出方式与打印技术同实施例1。
经测试，陶瓷坯体打印后收缩比例为：横向22～24％，纵向22～28％，可用于建模时参考。
实施例6
采用材料为一种地方陶瓷传统配方：宝溪瓷土50％，黄石玄20％，八都瓷土30％，并外加总重量0.5％的泡花碱、0.2％的甲基纤维素、0.1％的甘油以促进成形。
挤出方式与打印技术同实施例2。
经测试，陶瓷坯体打印后收缩比例为：横向18～20％，纵向20～25％，可用于建模时参考。
实施例7
采用材料为一种地方陶瓷传统配方：宝溪瓷土40％，黄石玄20％，八都瓷土40％，并外加总重量0.5％的泡花碱、0.2％的甲基纤维素、0.1％的甘油、1％的液体石蜡以促进成形。
挤出方式与打印技术同实施例1。
经测试，陶瓷坯体打印后收缩比例为：横向20％，纵向26％，可用于建模时参考。

Claims (5)

1.一种陶瓷坯体3D打印工艺，设计陶瓷坯体3D造型并建立需要的文件和切片文件，控制3D打印设备，利用推进器将陶瓷泥料经由喷嘴挤出，按软件输出的路径，在X-Y平面上累积出一定厚度的泥料，完成第一层打印；Z轴方向向下移动设定好的分层厚度，进行第二层泥料挤出；依次进行下一层泥料挤出，直到该文件规定的路径全部完成挤出，陶瓷坯体打印完毕，其特征在于：
所述陶瓷泥料是将陶瓷配料改性获得；
所述挤出的方式为电机丝杠活塞挤出或气压活塞挤出。
2.根据权利要求1所述陶瓷坯体3D打印工艺，其特征在于，以重量百分比计，所述陶瓷配料为：宝溪瓷土40～50％，黄石玄15～25％，八都瓷土30～40％。
3.根据权利要求1或2所述陶瓷坯体3D打印工艺，其特征在于，所述改性是在陶瓷配料中加入其重量：
0.4～0.5％的泡花碱；
和/或，0.2～1.5％的甲基纤维素；
和/或，0.1～0.2％的甘油；
和/或，0.2～1％的液体石蜡。
4.根据权利要求1所述陶瓷坯体3D打印工艺，其特征在于，以重量百分比计，所述陶瓷泥料的化学成分为：71.64～75.22％SiO2，14.83～18.11％Al2O3，0.12～0.33％CaO，0.48～0.56％MgO，0.37～0.52％Fe2O3，0.06～0.08％TiO2，3.52～3.84％K2O，0.01～0.02％Na2O，灼失4.28～5.23％。
5.根据权利要求1所述陶瓷坯体3D打印工艺，其特征在于，所述电机丝杠活塞挤出或气压活塞挤出方式中，采用可承受高压的圆柱筒为料筒，内部装入预制陶瓷泥料，前端为喷嘴，喷嘴直径为0.5～8mm，喷嘴压力1～10MPa。
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108395204A (zh) * 2017-12-15 2018-08-14 潮州市源润科技有限公司 一种用于3d打印的瓷泥及其制作方法
CN108582416A (zh) * 2018-04-25 2018-09-28 湖南筑巢智能科技有限公司 一种大中型陶瓷器制造方法
CN110587775A (zh) * 2018-06-13 2019-12-20 香港城市大学 自变形法四维打印弹性体衍生陶瓷
CN111362667A (zh) * 2020-04-09 2020-07-03 福建造物蛛智能制造有限公司 一种3d打印用水基陶瓷材料及其制备方法
CN114701039A (zh) * 2022-03-24 2022-07-05 华中科技大学 一种增强现实辅助下的画笔式3d打印方法和系统

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20130180327A1 (en) * 2012-01-16 2013-07-18 Husky Oil Operarations Limited Method for creating a 3d model of a hydrocarbon reservoir, and method for comparative testing of hydrocarbon recovery techniques
CN104149348A (zh) * 2014-08-06 2014-11-19 西安交通大学 一种基于速溶无机粘结剂的粉末3d打印方法
CN104493952A (zh) * 2015-01-06 2015-04-08 彭晓领 陶瓷梯度材料的凝胶注模3d打印制备方法
CN106042748A (zh) * 2016-05-30 2016-10-26 陕西科技大学 一种龙泉青瓷堆积法制造方法
CN106278186A (zh) * 2016-08-30 2017-01-04 广东昌隆陶瓷股份有限公司 一种青花釉里红陶瓷的制备方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20130180327A1 (en) * 2012-01-16 2013-07-18 Husky Oil Operarations Limited Method for creating a 3d model of a hydrocarbon reservoir, and method for comparative testing of hydrocarbon recovery techniques
CN104149348A (zh) * 2014-08-06 2014-11-19 西安交通大学 一种基于速溶无机粘结剂的粉末3d打印方法
CN104493952A (zh) * 2015-01-06 2015-04-08 彭晓领 陶瓷梯度材料的凝胶注模3d打印制备方法
CN106042748A (zh) * 2016-05-30 2016-10-26 陕西科技大学 一种龙泉青瓷堆积法制造方法
CN106278186A (zh) * 2016-08-30 2017-01-04 广东昌隆陶瓷股份有限公司 一种青花釉里红陶瓷的制备方法

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108395204A (zh) * 2017-12-15 2018-08-14 潮州市源润科技有限公司 一种用于3d打印的瓷泥及其制作方法
CN108395204B (zh) * 2017-12-15 2021-07-23 潮州市源润科技有限公司 一种用于3d打印的瓷泥及其制作方法
CN108582416A (zh) * 2018-04-25 2018-09-28 湖南筑巢智能科技有限公司 一种大中型陶瓷器制造方法
CN110587775A (zh) * 2018-06-13 2019-12-20 香港城市大学 自变形法四维打印弹性体衍生陶瓷
CN111362667A (zh) * 2020-04-09 2020-07-03 福建造物蛛智能制造有限公司 一种3d打印用水基陶瓷材料及其制备方法
CN114701039A (zh) * 2022-03-24 2022-07-05 华中科技大学 一种增强现实辅助下的画笔式3d打印方法和系统
CN114701039B (zh) * 2022-03-24 2022-12-02 华中科技大学 一种增强现实辅助下的画笔式3d打印方法和系统

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