CN109435006A - 一种基于sla工艺的陶瓷3d打印成型装置及方法 - Google Patents

一种基于sla工艺的陶瓷3d打印成型装置及方法 Download PDF

Info

Publication number
CN109435006A
CN109435006A CN201811306574.6A CN201811306574A CN109435006A CN 109435006 A CN109435006 A CN 109435006A CN 201811306574 A CN201811306574 A CN 201811306574A CN 109435006 A CN109435006 A CN 109435006A
Authority
CN
China
Prior art keywords
ceramic
platform
printing
scraper plate
bottom plate
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201811306574.6A
Other languages
English (en)
Inventor
许飞
李建平
周道清
杨飞
方毅
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
CSSC Nanjing Luzhou Machine Co Ltd
Original Assignee
CSSC Nanjing Luzhou Machine Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by CSSC Nanjing Luzhou Machine Co Ltd filed Critical CSSC Nanjing Luzhou Machine Co Ltd
Priority to CN201811306574.6A priority Critical patent/CN109435006A/zh
Publication of CN109435006A publication Critical patent/CN109435006A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B28—WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
    • B28B—SHAPING CLAY OR OTHER CERAMIC COMPOSITIONS; SHAPING SLAG; SHAPING MIXTURES CONTAINING CEMENTITIOUS MATERIAL, e.g. PLASTER
    • B28B1/00—Producing shaped prefabricated articles from the material
    • B28B1/001—Rapid manufacturing of 3D objects by additive depositing, agglomerating or laminating of material
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B28—WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
    • B28B—SHAPING CLAY OR OTHER CERAMIC COMPOSITIONS; SHAPING SLAG; SHAPING MIXTURES CONTAINING CEMENTITIOUS MATERIAL, e.g. PLASTER
    • B28B11/00—Apparatus or processes for treating or working the shaped or preshaped articles
    • B28B11/24—Apparatus or processes for treating or working the shaped or preshaped articles for curing, setting or hardening
    • B28B11/243—Setting, e.g. drying, dehydrating or firing ceramic articles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B28—WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
    • B28B—SHAPING CLAY OR OTHER CERAMIC COMPOSITIONS; SHAPING SLAG; SHAPING MIXTURES CONTAINING CEMENTITIOUS MATERIAL, e.g. PLASTER
    • B28B13/00—Feeding the unshaped material to moulds or apparatus for producing shaped articles; Discharging shaped articles from such moulds or apparatus
    • B28B13/02—Feeding the unshaped material to moulds or apparatus for producing shaped articles
    • B28B13/0215—Feeding the moulding material in measured quantities from a container or silo
    • B28B13/0275—Feeding a slurry or a ceramic slip
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B33—ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
    • B33Y—ADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
    • B33Y40/00—Auxiliary operations or equipment, e.g. for material handling
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B33—ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
    • B33Y—ADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
    • B33Y70/00—Materials specially adapted for additive manufacturing
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/01—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics
    • C04B35/14—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on silica
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/01—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics
    • C04B35/48—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on zirconium or hafnium oxides, zirconates, zircon or hafnates
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/622—Forming processes; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/626—Preparing or treating the powders individually or as batches ; preparing or treating macroscopic reinforcing agents for ceramic products, e.g. fibres; mechanical aspects section B
    • C04B35/63—Preparing or treating the powders individually or as batches ; preparing or treating macroscopic reinforcing agents for ceramic products, e.g. fibres; mechanical aspects section B using additives specially adapted for forming the products, e.g.. binder binders
    • C04B35/638—Removal thereof

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Composite Materials (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)

Abstract

本发明涉及一种基于SLA工艺的陶瓷3D打印成型装置，包括底板和安装在底板上的支架及驱动机构，所述驱动机构包括升降电机和刮板电机，在所述支架上设置有水平布置的成型平台和供料平台，所述升降电机驱动所述成型平台、供料平台在垂直方向上移动，所述支架上还设置有垂向布置的物料刮板，所述刮板电机驱动所述物料刮板在水平方向上移动。通过本发明的装置可以获得具有较高的力学性能和较好的表面精度，耐高温，耐腐蚀的陶瓷成型件，无需模具，可进一步推广3D打印在工业领域的应用。

Description

一种基于SLA工艺的陶瓷3D打印成型装置及方法
技术领域
本发明涉及一种3D打印工艺，尤其是一种基于SLA工艺的陶瓷3D打印成型装置及方法，属于打印机技术领域。
背景技术
据了解，3D打印根据材料的不同划分出多种不同工艺，例如FDM(FusedDepositionModeling，熔融沉积)技术、SLA(Stereo LithographyApparatus，光敏树脂选择性固化)技术、SLS(Selective LaserSintering，粉末材料选择性激光烧结)技术、3DP(3Three DimensionPrinting，3D喷射打印)技术等。
近年来，随着人们对3D打印成型件使用环境的不同要求，对材料的性能提出了更高的要求，如高温情况下较高强度的需求，在这种情况下，将陶瓷材料应用于3D打印中的技术应运而生，较为明显的层纹使得传统FDM技术不能很好应用于陶瓷材料的3D打印中，除了上述FDM方法，目前比较成熟的3D打印方法是基于SLA工艺基础上演变而来。
发明内容
本发明的目的在于：针对现有技术存在的缺陷，提出一种基于SLA工艺的陶瓷3D打印成型装置，同时给出了陶瓷3D打印成型方法。
为了达到以上目的，本发明提供一种基于SLA工艺的陶瓷3D打印成型装置，包括底板和安装在底板上的支架及驱动机构，所述驱动机构包括升降电机和刮板电机，在所述支架上设置有水平布置的成型平台和供料平台，所述升降电机驱动所述成型平台、供料平台在垂直方向上移动，所述支架上还设置有垂向布置的物料刮板，所述刮板电机驱动所述物料刮板在水平方向上移动。
上述结构中，针对陶瓷材料在3D打印中的应用，以SLA成型工艺为基础，提出一种改进的成型方法，以进一步推广无机陶瓷材料在3D打印领域的应用。区别于传统的SLA工艺的供料铺料方式，这里设置有两个平台，分别为供料平台和成型平台。
进一步的，所述成型平台、供料平台为方形板，并且所述成型平台位于供料平台的上方，所述物料刮板为方形板。
进一步的，所述支架包括设置在底板四角的竖杆，位于底板左端的竖杆穿过成型平台并且所述成型平台可沿该竖杆上下移动，位于底板右端部的竖杆穿过供料平台并且所述供料平台可沿该竖杆上下移动；沿底板长度方向布置的两根竖杆之间连接有横杆，所述横杆穿过物料刮板并且所述物料刮板可沿横杆左右移动。
进一步的，所述底板的左端设有左旋丝杆，所述左旋丝杆布置在位于底板左端的两根竖杆中间；所述底板的右端部设有右旋丝杆，所述右旋丝杆布置在位于底板右端部的两根竖杆中间；所述左旋丝杆、右旋丝杆具有外螺纹部，所述左旋丝杆的外螺纹部穿过成型平台并且所述成型平台可沿其外螺纹部上下移动，所述右旋丝杆的外螺纹部穿过供料平台并且所述供料平台可沿其外螺纹部上下移动。
进一步的，所述左旋丝杆的下端部设有竖向布置的第一齿轮，所述右旋丝杆的下端部设有竖向布置的第二齿轮，所述第一齿轮与设置在传动轴左端的第三齿轮相啮合，所述第二齿轮与设置在传动轴右端的第四齿轮相啮合，所述第三齿轮、第四齿轮均横向布置，所述传动轴通过左、右两个支座安装在底板上，所述传动轴的中部设有涡轮，所述涡轮与蜗杆相配合，所述蜗杆与安装在底板上的升降电机相连。
进一步的，所述刮板电机通过安装座安装在底板的右端，所述刮板电机的输出端设有主动齿轮，所述主动齿轮通过传动带与从动齿轮相连，所述传动带穿过物料刮板并且所述传动带与物料刮板固定连接。
进一步的，在位于所述底板左端的两竖杆的上部均制有通孔，所述通孔中设置有纵向连接杆，所述从动齿轮安装在纵向连接杆上；在所述物料刮板的上部制有截面为长方形的贯穿孔，所述传动带穿过贯穿孔，并且所述传动带通过紧固件与物料刮板固定连接。
一种基于SLA工艺的陶瓷3D打印成型方法，包括以下步骤：
第一步、三维模型的建立，利用常见的三维建模软件进行建模，建模完成后需要将源文件转换为3D打印通用格式，如.stl格式，并传输至打印机中进行切片分层处理；
第二步、备料，分为两步，第一步是将自制的无机陶瓷粉末充分研磨成陶瓷浆体（研磨时间视量而定，一般不少于3小时），第二步将陶瓷浆体与光敏树脂材料按比例充分混合均匀，形成高固相的混合浆体；
第三步、供料是通过供料仓向供料平台供料实现的，打印机中有两个平台，即成型平台和供料平台，在供料时，将供料仓中的混合浆体推送到供料平台上；
第四步、铺料通过供料平台与成型平台的一升一降，并利用物料刮板刮平来实现的，物料刮板将供料平台上的混合浆体推送至成型平台并铺平形成致密的打印层，待下一次铺料时，将成型平台下降一个层厚的高度，供料平台上升一个层厚高度，然后再重复铺料动作即可；
第五步、3D打印成型，利用激光（即SLA工艺中的UV灯或紫外光）对成型平台上铺平的致密打印层根据设定好的路径进行照射，使混合浆体中的光敏树脂材料在激光照射下发生光固化反应，并将混合浆体中的陶瓷材料紧紧包裹住，完成打印，即可形成一个初步的成型件；
第六步、必要的后处理，对打印完成的初步成型件进行高温烧结脱脂处理，脱脂的过程中也完成了对陶瓷浆体的固化，从而形成最终的陶瓷成型件。
上述步骤中，供料、铺料以及3D打印成型均在打印平台样机中实现。
第二步中，所述无机陶瓷粉末由氧化铝、氧化锆、碳化硅、二氧化硅中的一种或多种超细粉末组成，所述光敏树脂材料为Carbon的氰酸脂(Cyanate Ester)树脂，能在高温下保持良好的强度、刚度和长期的热稳定性；为了得到较好力学性能和较高表面精度的成型件，所述陶瓷浆体与光敏树脂材料的质量比不低于7:1；为了迎合不同产品的需求，混合浆体中还可加入染色剂材料，这样即可改变混合浆体的颜色。
第六步中，在后处理的高温烧结脱脂时，温度要求较高，一般为1000℃～1500℃，脱脂与陶瓷材料的烧结固化是同时进行的，为了得到力学性能较好的陶瓷成型件，此部分需要较长时间，一般为20h～40h；为了提高表面精度，对陶瓷成型件进行表面上釉处理。
本发明的优点如下：
1）本发明的供料铺料装置可以有助于形成平整致密的打印层，在利用传统的SLA工艺时，其供料方式应用在陶瓷材料里时，会造成供料不连续，铺料不平整的问题，本发明的方法可有效解决这个问题；
2）本发明中的陶瓷材料和光敏树脂材料均为自制，有助于3D打印材料的推广；
3）本发明中最终获得的陶瓷成型件具有较高的力学性能和较好的表面精度，耐高温，耐腐蚀，可广泛应用于生物化工领域。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步的说明。
图1为本发明一个实施例的工艺流程图。
图2为本发明一个实施例的结构示意图。
图3为图2的侧视图。
图中：1.底板，2.支架，2-1.竖杆，2-2.横杆，3.成型平台，4.供料平台，5.物料刮板，6.升降电机，7.刮板电机，8.左旋丝杆，9.右旋丝杆，10.第一齿轮，11.第二齿轮，12. 传动轴，13.第三齿轮，14.第四齿轮，15.涡轮，16.支座，17.蜗杆，18.安装座，19.传动带，20.纵向连接杆，21.成型件，22.紧固件。
具体实施方式
实施例一
本实施例提供了一种基于SLA工艺的陶瓷3D打印成型装置，其结构如图2和图3所示，包括底板1和安装在底板1上的支架2及驱动机构，驱动机构包括升降电机6和刮板电机7，在支架2上设置有水平布置的成型平台3和供料平台4，升降电机6驱动所述成型平台3、供料平台4在垂直方向上移动，支架2上还设置有垂向布置的物料刮板5，刮板电机7驱动物料刮板5在水平方向上移动。
成型平台3、供料平台4、物料刮板5均为方形板，并且成型平台3位于供料平台4的上方，物料刮板5位于成型平台3的上方。
支架2包括设置在底板四角的竖杆2-1，竖杆2-1固定安装在底板1上，位于底板1左端的两根竖杆2-1穿过成型平台3并且成型平台3可沿该竖杆2-1上下移动，位于底板1右端部的两根竖杆2-1穿过供料平台4并且供料平台4可沿该竖杆2-1上下移动；沿底板长度方向布置的两根竖杆2-1之间分别连接有横杆2-2，两根横杆2-2穿过物料刮板5并且物料刮板5可沿横杆2-2左右移动。底板1的左端设有第一安装孔，第一安装孔中设置有左旋丝杆8并且左旋丝杆8可在第一安装孔中转动，左旋丝杆8布置在位于底板1左端的两根竖杆2-1中间。底板1的右端部设有第二安装孔，第二安装孔中设置有右旋丝杆9并且右旋丝杆9可在第二安装孔中转动，右旋丝杆9布置在位于底板1右端部的两根竖杆2-1中间。左旋丝杆8、右旋丝杆9具有外螺纹部，左旋丝杆8的外螺纹部穿过成型平台3并且所述成型平台3可沿其外螺纹部上下移动，右旋丝杆9的外螺纹部穿过供料平台4并且供料平台4可沿其外螺纹部上下移动。
另外，左旋丝杆8的下端部设有竖向布置的第一齿轮10，右旋丝杆9的下端部设有竖向布置的第二齿轮11，第一齿轮10与设置在传动轴12左端的第三齿轮13相啮合，第二齿轮11与设置在传动轴12右端的第四齿轮14相啮合，第三齿轮13、第四齿轮14均横向布置，传动轴12通过左、右两个支座16安装在底板1上，传动轴12的中部设有涡轮15，涡轮15与蜗杆17相配合，蜗杆17与安装在底板1上的升降电机6相连。
刮板电机7通过安装座18安装在底板1的右端，刮板电机7的输出端设有主动齿轮，主动齿轮通过传动带19与从动齿轮相连，传动带19穿过物料刮板5并且传动带19与物料刮板5固定连接。在位于底板1左端的两根竖杆2-1的上部均制有通孔，通孔中设置有纵向连接杆20，从动齿轮安装在纵向连接杆20上。在物料刮板5的上部制有截面为长方形的贯穿孔，传动带19穿过贯穿孔，并且传动带19通过紧固件22与物料刮板5固定连接，使得物料刮板5可在传动带19的带动下横向移动。
一种基于SLA工艺的陶瓷3D打印成型方法，如图1所示，包括以下步骤：
第一步、三维模型的建立，根据实际需要，利用常见的三维建模软件进行建模，建模完成后需要将源文件转换为3D打印通用格式，如.stl格式，并传输至打印机中进行切片分层处理；
第二步、备料，分为两步，第一步是将自制的无机陶瓷粉末（二氧化硅）充分研磨成陶瓷浆体（研磨2小时），第二步将陶瓷浆体与光敏树脂材料（氰酸脂树脂）按质量比7:1充分混合均匀，形成高固相的混合浆体；
第三步、供料是通过供料仓向供料平台供料实现的，打印机中有两个平台，即成型平台和供料平台，在供料时，将供料仓中的混合浆体推送到供料平台上；
第四步、铺料通过供料平台4与成型平台3的一升一降，并利用物料刮板5刮平来实现的，物料刮板5将供料平台4上的混合浆体推送至成型平台3并铺平形成致密的打印层，待下一次铺料时，将成型平台3下降一个层厚的高度，供料平台4上升一个层厚高度，然后再重复铺料动作即可；
第五步、3D打印成型，利用激光（即SLA工艺中的UV灯或紫外光）对成型平台上铺平的致密打印层根据设定好的路径进行照射，使混合浆体中的光敏树脂材料在激光照射下发生光固化反应，并将混合浆体中的陶瓷材料紧紧包裹住，完成打印，即可形成一个初步的成型件；
第六步、必要的后处理，对打印完成的初步成型件进行高温烧结脱脂处理（温度1200℃，时间20h），脱脂的过程中也完成了对里面“包裹”的陶瓷浆体的固化，从而形成最终的陶瓷成型件
第七步、将上述成型件取出后，对陶瓷成型件进行表面上釉处理，即可得到最终的陶瓷成型件。
实施例二
本实施例与实施例一的不同之处在于，第二步中无机材料选用的是氧化锆粉末，研磨时间为3h，与光敏树脂材料的混合比例为8：1；在第六步中，高温烧结的温度设定为1500℃，时间设定为30h。
实施例三
本实施例与实施例一的不同之处在于，在第二步中，无机材料选用的是氧化锆与二氧化硅的混合粉末，两者混合比例取为1：1，研磨时间为3.5h，与光敏树脂材料的混合比例为9：1；在第六步中，高温烧结的温度设定为1400℃，时间设定为28h。
本发明基于SLA工艺的新型陶瓷3D打印成型方法，通过将陶瓷无机材料研磨成浆体后与光敏树脂材料混合均匀，利用改进的SLA工艺对混合浆体中的光敏树脂材料进行光固化成型，最后利用高温脱脂烧结形成最终的陶瓷成型件。该方法可以获得具有较高的力学性能和较好的表面精度，耐高温，耐腐蚀的陶瓷成型件，无需模具，可进一步推广3D打印在工业领域的应用。
除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种基于SLA工艺的陶瓷3D打印成型装置，其特征在于：包括底板（1）和安装在底板（1）上的支架（2）及驱动机构，所述驱动机构包括升降电机（6）和刮板电机（7），在所述支架（2）上设置有水平布置的成型平台（3）和供料平台（4），所述升降电机（6）驱动所述成型平台（3）、供料平台（4）在垂直方向上移动，所述支架（2）上还设置有垂向布置的物料刮板（5），所述刮板电机（7）驱动所述物料刮板（5）在水平方向上移动。
2.根据权利要求1所述一种基于SLA工艺的陶瓷3D打印成型装置，其特征在于：所述成型平台（3）、供料平台（4）为方形板，并且所述成型平台（3）位于供料平台（4）的上方，所述物料刮板（5）为方形板。
3.根据权利要求2所述一种基于SLA工艺的陶瓷3D打印成型装置，其特征在于：所述支架（2）包括设置在底板四角的竖杆（2-1），位于底板（1）左端的竖杆（2-1）穿过成型平台（3）并且所述成型平台（3）可沿竖杆（2-1）上下移动，位于底板（1）右端部的竖杆（2-1）穿过供料平台（4）并且所述供料平台（4）可沿竖杆（2-1）上下移动；沿底板长度方向布置的两根竖杆（2-1）之间连接有横杆（2-2），所述横杆（2-2）穿过物料刮板（5）并且所述物料刮板（5）可沿横杆（2-2）左右移动。
4.根据权利要求3所述一种基于SLA工艺的陶瓷3D打印成型装置，其特征在于：所述底板（1）的左端设有左旋丝杆（8），所述左旋丝杆（8）布置在位于底板（1）左端的两根竖杆（2-1）中间；所述底板（1）的右端部设有右旋丝杆（9），所述右旋丝杆（9）布置在位于底板（1）右端部的两根竖杆（2-1）中间；所述左旋丝杆（8）、右旋丝杆（9）具有外螺纹部，所述左旋丝杆（8）的外螺纹部穿过成型平台（3）并且所述成型平台（3）可沿其外螺纹部上下移动，所述右旋丝杆（9）的外螺纹部穿过供料平台（4）并且所述供料平台（4）可沿其外螺纹部上下移动。
5.根据权利要求4所述一种基于SLA工艺的陶瓷3D打印成型装置，其特征在于：所述左旋丝杆（8）的下端部设有竖向布置的第一齿轮（10），所述右旋丝杆（9）的下端部设有竖向布置的第二齿轮（11），所述第一齿轮（10）与设置在传动轴（12）左端的第三齿轮（13）相啮合，所述第二齿轮（11）与设置在传动轴（12）右端的第四齿轮（14）相啮合，所述传动轴（12）的中部设有涡轮（15），所述涡轮（15）与蜗杆（17）相配合，所述蜗杆（17）与升降电机（6）相连。
6.根据权利要求5所述一种基于SLA工艺的陶瓷3D打印成型装置，其特征在于：所述刮板电机（7）的输出端设有主动齿轮，所述主动齿轮通过传动带（19）与从动齿轮相连，所述传动带（19）穿过物料刮板（5）并且所述传动带（19）与物料刮板（5）固定连接。
7.根据权利要求6所述一种基于SLA工艺的陶瓷3D打印成型装置，其特征在于：在位于所述底板（1）左端的两竖杆（2-1）的上部均制有通孔，所述通孔中设置有纵向连接杆（20），所述从动齿轮安装在纵向连接杆（20）上；在所述物料刮板（5）的上部制有截面为长方形的贯穿孔，所述传动带（19）穿过贯穿孔，并且所述传动带（19）通过紧固件（22）与物料刮板（5）固定连接。
8.权利要求1至7所述一种基于SLA工艺的陶瓷3D打印成型方法，其特征在于，包括以下步骤：
第一步、三维模型的建立，利用常见的三维建模软件进行建模，建模完成后需要将源文件转换为3D打印通用格式，并传输至打印机中进行切片分层处理；
第二步、备料，先是将自制的无机陶瓷粉末充分研磨成陶瓷浆体，将陶瓷浆体与光敏树脂材料按比例充分混合均匀，形成高固相的混合浆体；
第三步、供料，将供料仓中的混合浆体推送到供料平台（4）上；
第四步、铺料，物料刮板（5）将供料平台（4）上的混合浆体推送至成型平台（3）并铺平形成致密的打印层，待下一次铺料时，将成型平台（3）下降一个层厚的高度，供料平台（4）上升一个层厚高度，然后再重复铺料动作即可；
第五步、3D打印成型，利用激光对成型平台（3）上铺平的致密打印层根据设定好的路径进行照射，使混合浆体中的光敏树脂材料在激光照射下发生光固化反应，并将混合浆体中的陶瓷材料紧紧包裹住，完成打印，即可形成一个初步的成型件；
第六步、必要的后处理，对打印完成的初步成型件进行高温烧结脱脂处理，从而形成最终的陶瓷成型件。
9.根据权利要求8所述一种基于SLA工艺的陶瓷3D打印成型方法，其特征在于：第二步中，所述无机陶瓷粉末由氧化铝、氧化锆、碳化硅、二氧化硅中的一种或多种组成，所述光敏树脂材料为氰酸脂树脂；所述陶瓷浆体与光敏树脂材料的质量比不低于7:1；混合浆体中还可加入染色剂材料。
10.根据权利要求9所述一种基于SLA工艺的陶瓷3D打印成型方法，其特征在于：第六步中，高温烧结脱脂温度为1000℃～1500℃，时间为20h～40h；为了提高表面精度，对陶瓷成型件进行表面上釉处理。
CN201811306574.6A 2018-11-05 2018-11-05 一种基于sla工艺的陶瓷3d打印成型装置及方法 Pending CN109435006A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811306574.6A CN109435006A (zh) 2018-11-05 2018-11-05 一种基于sla工艺的陶瓷3d打印成型装置及方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811306574.6A CN109435006A (zh) 2018-11-05 2018-11-05 一种基于sla工艺的陶瓷3d打印成型装置及方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN109435006A true CN109435006A (zh) 2019-03-08

Family

ID=65550464

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201811306574.6A Pending CN109435006A (zh) 2018-11-05 2018-11-05 一种基于sla工艺的陶瓷3d打印成型装置及方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN109435006A (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111002428A (zh) * 2019-12-19 2020-04-14 安徽大邦三维科技有限公司 一种具有上釉功能的陶泥3d打印机
CN112060274A (zh) * 2020-09-30 2020-12-11 重庆康维鑫智能科技有限责任公司 一种基于激光立体光固化成型技术的陶瓷3d打印机

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20040075197A1 (en) * 2002-10-21 2004-04-22 Hwa-Hsing Tang Method for rapid forming of a ceramic green part
KR20060023042A (ko) * 2004-09-08 2006-03-13 배정요 판넬 자동조립장치 및 방법
CN201140419Y (zh) * 2007-11-01 2008-10-29 四川省青城机械有限公司 刨床的升降机构
CN205766721U (zh) * 2016-06-22 2016-12-07 深圳宝丽摩科技有限公司 一种光固化陶瓷胚体的快速成型设备
CN107020744A (zh) * 2017-06-13 2017-08-08 东莞理工学院 上曝式陶瓷光固化3d打印装备及其制造方法
CN107030853A (zh) * 2017-06-19 2017-08-11 青岛科技大学 一种桌面级陶瓷制品3d打印成型方法
CN108264353A (zh) * 2018-01-25 2018-07-10 哈尔滨理工大学 一种SiCw/SiC/SiC陶瓷基复合材料的制备方法
CN209533689U (zh) * 2018-11-05 2019-10-25 南京中船绿洲机器有限公司 一种基于sla工艺的陶瓷3d打印成型装置

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20040075197A1 (en) * 2002-10-21 2004-04-22 Hwa-Hsing Tang Method for rapid forming of a ceramic green part
KR20060023042A (ko) * 2004-09-08 2006-03-13 배정요 판넬 자동조립장치 및 방법
CN201140419Y (zh) * 2007-11-01 2008-10-29 四川省青城机械有限公司 刨床的升降机构
CN205766721U (zh) * 2016-06-22 2016-12-07 深圳宝丽摩科技有限公司 一种光固化陶瓷胚体的快速成型设备
CN107020744A (zh) * 2017-06-13 2017-08-08 东莞理工学院 上曝式陶瓷光固化3d打印装备及其制造方法
CN107030853A (zh) * 2017-06-19 2017-08-11 青岛科技大学 一种桌面级陶瓷制品3d打印成型方法
CN108264353A (zh) * 2018-01-25 2018-07-10 哈尔滨理工大学 一种SiCw/SiC/SiC陶瓷基复合材料的制备方法
CN209533689U (zh) * 2018-11-05 2019-10-25 南京中船绿洲机器有限公司 一种基于sla工艺的陶瓷3d打印成型装置

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111002428A (zh) * 2019-12-19 2020-04-14 安徽大邦三维科技有限公司 一种具有上釉功能的陶泥3d打印机
CN112060274A (zh) * 2020-09-30 2020-12-11 重庆康维鑫智能科技有限责任公司 一种基于激光立体光固化成型技术的陶瓷3d打印机
CN112060274B (zh) * 2020-09-30 2021-08-17 重庆康维鑫智能科技有限责任公司 一种基于激光立体光固化成型技术的陶瓷3d打印机

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN209533689U (zh) 一种基于sla工艺的陶瓷3d打印成型装置
CN109435006A (zh) 一种基于sla工艺的陶瓷3d打印成型装置及方法
CN111844369B (zh) 一种水泥砖加工的自动化加工机械
CN109676747A (zh) 一种多材质陶瓷光固化打印系统机构及粗坯制备方法
CN112123508B (zh) 一种自移式打砖装置
CN216400073U (zh) 一种具有自清洁功能的混凝土搅拌装置
CN110640868B (zh) 一种建筑瓷砖生产制备方法
CN208197087U (zh) 三维传动系统及基于该系统的胶凝材料3d打印机
CN207613895U (zh) 一种陶瓷牙冠光固化增材制造装置
CN211837512U (zh) 新型粉笔制作装置
CN115648409B (zh) 一种发泡陶瓷保温板的生产方法及其生产装置
CN113954206B (zh) 一种混凝土砌块制备系统及制备工艺
CN116001076A (zh) 一种喷墨瓷质渗花砖制备工法及设备
CN103085165A (zh) 一种石膏装饰线条自动生产线
CN112917641B (zh) 一种混凝土多孔砖浇注成型加工系统
CN211306840U (zh) 一种混凝土预制品混料装置
CN209832094U (zh) 一种加气块浇注振实装置
CN212602569U (zh) 一种混凝土搅拌机
CN208197088U (zh) 三维传动系统及用于胶凝材料3d打印的设备
CN103286848A (zh) 用于制备复合透水砖的设备
CN206999231U (zh) 一种非平面上模具刮板装置
CN203994199U (zh) 石膏混凝土砌块成型机
CN106272905B (zh) 一种高压免烧制砖机
CN115974409B (zh) 玻璃瓶自动制备系统
CN217990848U (zh) 混合效率高的混砂机搅拌混合装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination