TWI730455B - 陶瓷材料的成型方法及其成型設備 - Google Patents

Abstract

一種陶瓷材料的成型方法，包含有以下步驟：提供陶瓷漿料，其包含有陶瓷粉末及溶劑；鋪設陶瓷漿料；以第一雷射光照射及加熱陶瓷漿料上之特定區域，以使特定區域進行第一成型程序；以第二雷射光照射及加熱陶瓷漿料上之特定區域以使特定區域之陶瓷漿料進行第二成型程序，進而形成陶瓷生胚。其中，第一雷射光之功率小於等於第二雷射光之功率。本發明之方法可以提高成型後之陶瓷漿料的結構穩定性及表面的細緻度、三維列印時層厚的均勻性以及層內的結合強度。本發明亦提供實施此成型方法之陶瓷材料的成型設備。

Description

陶瓷材料的成型方法及其成型設備

本發明係涉及一種材料成型方法及其成型設備，尤指一種利用三維列印技術將陶瓷材料成型的方法及設備。

陶瓷係為一種具有上千年歷史的無機材料，然而硬而脆的特點提高了陶瓷材料加工成型的難度。傳統陶瓷製備工藝只能製造簡單三維形狀的產品，而且製作成本高、週期長。然而隨著三維列印技術的快速發展，陶瓷材料的成型也可以三維列印技術來達成。

目前陶瓷三維列印成型技術主要可以分為噴墨列印技術(ink-jet printing，IJP)、熔融沉澱技術(fused deposition modeling，FDM)、分層實體製造技術(laminated object manufacturing，LOM)、選擇性雷射燒結技術(selective laser sintering，SLS)和立體光固化技術(stereo lithography appearance，SLA)。使用上述這些技術進行三維印刷而得的陶瓷坯體經過高溫脫脂和燒結後便可得到陶瓷成品。

其中，立體光固化技術(SLA)採用包含有紫外光光敏樹脂作為黏結劑以黏著陶瓷粉末的陶瓷漿料。然而，於高溫燒結的過程中，光敏樹脂因為高溫而被碳化，且光敏樹脂的碳化溫度低於陶瓷粉末的燒結溫度，進而於陶瓷粉末的燒結前，由於光敏樹脂被燒除，致使陶瓷漿料的收 縮率提高，而容易導致陶瓷成品變形。此外，光敏樹脂被燒除時會產生有害人體的氣體。

現有技術係以高功率之光纖雷射或是二氧化碳雷射對陶瓷漿料進行加熱處理以固化陶瓷漿料，然而此種固化方法卻會使陶瓷結構鬆散，進而造成陶瓷表面粗糙。故此是以確有必須加以改善之課題。

有鑑於此，本發明之一範疇在於提供陶瓷材料的成型方法，包含有以下步驟：提供陶瓷漿料，其包含有陶瓷粉末及溶劑；鋪設陶瓷漿料；以第一雷射光照射及加熱陶瓷漿料上之特定區域，以使特定區域之陶瓷漿料進行第一成型程序；以第二雷射光照射及加熱陶瓷漿料上之特定區域，以使特定區域之陶瓷漿料進行第二成型程序，進而形成陶瓷生胚。其中，第一雷射光之功率小於等於第二雷射光之功率。

其中，於鋪設陶瓷漿料之步驟中，更包含有以下子步驟：鋪設陶瓷漿料於陶瓷材料的成型設備之置料部件之上。

其中，於以第二雷射光照射及加熱陶瓷漿料上之特定區域，以使特定區域之陶瓷漿料進行第二成型程序，進而形成陶瓷生胚之步驟後更包含一步驟：清除未成型之陶瓷漿料。

其中，於第一成型程序之步驟中，更包含以下步驟：以第一雷射光照射陶瓷漿料之特定區域，以使特定區域之陶瓷漿料進行化學反應，以釋出水分子；以第一雷射光加熱水分子，以使水分子自陶瓷漿料中蒸發。於第二成型程序之步驟中，更包含以下步驟：以第二雷射光照射陶瓷漿料之特定區域，以使特定區域之未進行化學反應之陶瓷漿料進行化學 反應，並釋出水分子；以第二雷射光加熱水分子，以使水分子自陶瓷漿料中蒸發以形成陶瓷生胚。其中，第一成型程序之水分子產量大於第二成型程序之水分子產量，以及化學反應包含水解反應、縮合反應和聚合反應中至少一者。

其中，以第一雷射光加熱蒸發後，特定區域之陶瓷漿料的含水量小於加熱蒸發前陶瓷漿料的含水量，以第一雷射光加熱蒸發後之陶瓷漿料的含水量介於6%至15%之間。

其中，以第二雷射光加熱蒸發後，特定區域之陶瓷漿料的含水量小於以第二雷射光加熱蒸發前陶瓷漿料的含水量，以第二雷射光加熱蒸發後之陶瓷漿料的含水量介於1%至5%之間。

其中，第一雷射光之功率範圍介於1至10瓦(W)之間。第二雷射光之功率範圍介於5至40瓦(W)之間。

其中，第一雷射光的波長與第二雷射光的波長相同，且波長範圍介於1500至20000nm之間。

其中，陶瓷粉末之粒徑介於50至50000nm之間。

本發明之另一範疇在於提供陶瓷材料的成型設備，應用於三維列印。成型設備包含有升降裝置、供料裝置以及雷射裝置。升降裝置具有置料部件及升降部件。置料部件係用以提供陶瓷漿料放置的區域。升降部件耦接置料部件，升降部件係用以升高或降低置料部件。供料裝置設置於置料部件上方，供料裝置係用以提供陶瓷漿料至置料部件上。雷射裝置設置於升降裝置上方，雷射裝置係用以發出不同功率之第一雷射光及第二雷射光照射及加熱陶瓷漿料。其中，雷射裝置可控制第一雷射光及第二雷 射光的移動路徑，讓第一雷射光與第二雷射光的移動路徑能對應著置料部件調整，以使雷射裝置所發出之第一雷射光及第二雷射光對特定區域之陶瓷漿料照射及加熱。

相較於現有技術，本發明之陶瓷材料的成型方法係利用至少兩階段的雷射光照射的方式，將陶瓷漿料中的水逐次去除後，使奈米陶瓷粉末聚合成型。本發明之成型方法具有以下優點：1.逐次去除陶瓷漿料中的水，即代表逐次讓陶瓷漿料的固含量提升，藉此避免一次性地去除陶瓷漿料中的水而使未聚合之陶瓷粉末隨著水蒸發而發生濺射，進而導致固化後的陶瓷生胚結構鬆散的問題。2.逐次去除陶瓷漿料中的水以逐次提高陶瓷漿料的固含量，可提高陶瓷生胚成品表面的細緻度。3.由於提高了單層表面之細緻度，以於鋪設下一層陶瓷漿料時能使鋪設的厚度一致，進而提升固化後的陶瓷生胚之結構穩定性。4.逐次增加雷射光的功率，可以確保陶瓷漿料受熱均勻，以讓陶瓷粉末團聚密度均勻，進而提高固化後之陶瓷生胚之單層內的結合強度。

E‧‧‧置料板

1‧‧‧陶瓷漿料

11‧‧‧陶瓷粉末

12‧‧‧溶劑

2‧‧‧陶瓷生胚

3‧‧‧成型設備

31‧‧‧升降裝置

311‧‧‧置料部件

312‧‧‧升降部件

32‧‧‧供料裝置

33‧‧‧雷射裝置

331‧‧‧第一雷射光

332‧‧‧第二雷射光

34‧‧‧刮刀

S1-S63‧‧‧步驟

S21-S42‧‧‧子步驟

圖1為根據現有技術組合出之一階段製程之陶瓷漿料示意圖。

圖2為根據本發明之一具體實施例之陶瓷材料的成型方法之步驟流程圖。

圖3為根據圖2之進一步之一具體實施例之步驟流程圖。

圖4為根據圖2之流程示意圖。

圖5為根據本發明之另一具體實施例之陶瓷材料的成型方法之步驟流程圖。

圖6為根據本發明之一具體實施例之陶瓷材料的成型設備之裝置示意圖。

圖7為根據本發明之一具體實施例之陶瓷材料的成型設備之作動示意圖。

圖8為根據本發明之另一具體實施例之陶瓷材料的成型設備之作動示意圖。

為了讓本發明的優點，精神與特徵可以更容易且明確地了解，後續將以實施例並參照所附圖式進行詳述與討論。值得注意的是，這些實施例僅為本發明代表性的實施例。但是其可以許多不同的形式來實現，並不限於本說明書所描述的實施例。相反地，提供這些實施例的目的是使本發明的公開內容更加透徹且全面。

在本發明公開的各種實施例中使用的術語僅用於描述特定實施例的目的，並非在限制本發明所公開的各種實施例。如在此所使用單數形式係也包括複數形式，除非上下為清楚地另外指示。除非另有限定，否則在本說明書中使用的所有術語(包含技術術語和科學術語)具有與本發明公開的各種實施例所屬領域普通技術人員通常理解的涵義相同的涵義。上述術語(諸如在一般使用的辭典中限定的術語)將被解釋為具有與再相同技術領域中的語境涵義相同的涵義，並且將不被解釋為具有理想化的涵義或過於正式的涵義，除非在本發明公開的各種實施例中被清楚地限定。

於現有技術中可以組合出一種雷射光加熱陶瓷漿料的方法，陶瓷材料的成型方法係以高功率之光纖雷射或二氧化碳雷射對陶瓷漿料加熱以固化陶瓷漿料，然而卻易使固化後的陶瓷生胚之結構鬆散且表面粗糙。請參閱圖1，圖1為根據現有技術組合出之一階段製程之陶瓷漿料1示意圖。如圖1所示，若使用一階段製程會發生這些問題的原因是由於一階段製程係於室溫下將置料板E上的陶瓷漿料1中的溶劑12瞬間提升至氣化溫 度，這會讓溶劑12於劇烈運動至蒸發的過程中，使未聚合之陶瓷粉末11發生濺射，進而導致陶瓷生胚2的表面變得粗糙。粗糙的表面會讓下一層陶瓷漿料1發生鋪設厚度不均之問題，以致成型之陶瓷生胚2發生結構穩定性不佳之問題。另外，奈米級的陶瓷粉末11於溫度愈高的區域，奈米級的陶瓷粉末11團聚密度愈高，反之則愈低。於實際應用中，雷射光功率密度會於雷射光束中心最高，隨著距離中心半徑增加而遞減，呈現高斯分佈。當功率高的雷射光瞬間對陶瓷漿料1表面進行加熱時，由於陶瓷漿料1的表層所承受到的雷射光能量係往底層逐漸遞減。因此當表層與底層之溫度梯度過大，會使得陶瓷粉末11團聚的密度由表層往底層遞減，進而造成層內之結合強度不均，以致成型後發生分層之問題。

針對上述之問題，本發明提出一種陶瓷材料的成型方法，藉由多階段之製程解決上之問題。請參閱圖2，圖2為根據本發明之一具體實施例之陶瓷材料的成型方法之步驟流程圖。如圖2所示，於圖2之具體實施例中，陶瓷材料的成型方法包含以下步驟：步驟S1：提供陶瓷漿料，其包含有陶瓷粉末及溶劑；步驟S2：鋪設陶瓷漿料；步驟S3：以第一雷射光照射及加熱陶瓷漿料上之特定區域，以使特定區域之陶瓷漿料進行第一成型程序；步驟S4：以第二雷射光照射及加熱陶瓷漿料上之特定區域，以使特定區域之陶瓷漿料進行第二成型程序，進而形成陶瓷生胚。其中，第一雷射光之功率小於等於第二雷射光之功率。

進一步合併參閱圖3及圖4，圖3為根據圖2之進一步之一具體實施例之步驟流程圖，圖4為根據圖2之流程示意圖。圖3之實施例為圖2之實施例中之第一成型程序及第二成型程序的進一步說明。第一成型程序包 含有以下步驟：以第一雷射光照射置於置料板E上的陶瓷漿料1之特定區域，以使特定區域之陶瓷漿料1進行化學反應，以釋出水分子；以第一雷射光加熱水分子，以使水分子自陶瓷漿料1中蒸發。而第二成型程序包含有以下步驟：以第二雷射光照射陶瓷漿料1之特定區域，以使特定區域之未進行化學反應之陶瓷漿料1進行化學反應，並釋出水分子；以第二雷射光加熱水分子，以使水分子自陶瓷漿料1中蒸發以形成陶瓷生胚2。其中，第一成型程序之水分子產量大於第二成型程序之水分子產量。

如圖3及圖4所示，本發明之成型方法是先以較低功率之第一雷射光照射及加熱特定區域之陶瓷漿料1，以使陶瓷漿料1進行化學反應，並釋出水分子。接著，水分子可藉有第一雷射光加熱而蒸發，進而進一步將陶瓷漿料1中的水分子去除。經過第一雷射光加熱後之陶瓷漿料1中的陶瓷粉末11仍保持懸浮狀態。接著，再以較高功率之第二雷射光加熱特定區域之陶瓷漿料1，以使陶瓷漿料1中未進行化學反應之陶瓷漿料1進行化學反應，並釋出水分子。再利用第二雷射光加熱將陶瓷漿料1中的水分子蒸發。詳細來說，本發明所使用的陶瓷漿料1中，溶劑12更進一步包含有奈米金屬氧化物及有機溶劑，其可藉由第一雷射光及第二雷射光照射後，發生包含有水解反應及縮合反應之溶膠-凝膠法。因此，本發明之陶瓷漿料1藉由縮合反應而釋出水分子。本發明之成型方法採用溶膠-凝膠法係讓陶瓷漿料1中之陶瓷粉末11能被凝膠所包覆並使陶瓷粉末11間相互黏結，進而提高陶瓷生胚2的機械強度。此外，需要特別說明的是，本發明之陶瓷材料的成型方法所使用的陶瓷漿料1可藉由第一雷射光及第二雷射光的照射即發生溶膠-凝膠反應，然而於一具體實施例中，當第一雷射光及第二雷射光的照射伴隨 著熱時，溶膠-凝膠反應將可因為第一雷射光及第二雷射光的加熱而加速反應的進行。因此，本發明之陶瓷材料的成型方法中發生化學反應的情況可包含第一雷射光及第二雷射光的照射，以及第一雷射光及第二雷射光的照射及加熱兩種情況。

由於第一成型程序係先使大部分的陶瓷漿料1進行化學反應，而未進行化學反應之陶瓷漿料1接著再由第二成型程序達到完全成型，以避免陶瓷漿料1中尚包含未成型之陶瓷漿料1，進而降低陶瓷生胚2的結構強度。因此，第一成型程序中陶瓷漿料1經化學反應所釋出的水分子量會大於第二成型程序中陶瓷漿料1經化學反應所釋出的水分子量。

本方法係以逐次增加雷射光功率的方式照射及加熱陶瓷漿料1，讓陶瓷漿料1的含水量逐次降低，亦即讓陶瓷漿料1的固含量逐次提高，以避免陶瓷粉末11發生濺射之問題，進而提高陶瓷生胚2表面細緻度。以逐次提高雷射光之功率來照射及加熱可以避免陶瓷漿料1因為層內溫差過高所發生表層與底層的陶瓷粉末11團聚密度不均而有分層之問題，進而提高了層內之結合強度。

本發明之方法亦可應用於陶瓷材料的三維列印上。請參閱圖5，圖5為根據本發明之另一具體實施例之陶瓷材料的成型方法之步驟流程圖。如圖5所示，於步驟S2中進一步包含一子步驟：子步驟S21：鋪設陶瓷漿料於陶瓷材料的成型設備之置料部件之上。於步驟S4之後包含有一步驟S5：清除未成型之陶瓷漿料。如圖5所示，圖5之具體實施例係以圖2之製程步驟為基礎，進一步進行層疊製程，於步驟S4後進一步包含以下步驟：步驟S61：鋪設陶瓷漿料於具有陶瓷漿料成型之特定區域上以形成第n層陶瓷 漿料；步驟S62：以第一雷射光照射及加熱第n層陶瓷漿料上之第n特定區域以使第n特定區域之第n層陶瓷漿料進行第一成型程序；步驟S63：以第二雷射光照射及加熱第n層陶瓷漿料1上之第n特定區域以使第n特定區域之第n層陶瓷漿料1進行第二成型程序，進而形成第n層陶瓷生胚2。其中，n為大於等於2之整數。進一步來說，圖4之具體實施例即是一直反覆二階段製程以進行三維列印，且於三維列印完成後再進行步驟S5，以將未成型之陶瓷漿料清除。

除了上述圖5之具體實施例之外，另有一具體實施例，其與圖5之具體實施例大致相同，不同的步驟在於每次二階段製程結束後都需先將當層中未成型之陶瓷漿料先行去除後，再繼續鋪設下一層陶瓷漿料，以此確保未成型之陶瓷漿料不因下一層之第一雷射光與第二雷射光照射及加熱過程，而使非特定區域之陶瓷漿料固化。其中，於此具體實施例，於三維列印時，第n層中第n特定區域之固化後的陶瓷漿料可與第n-1層中第n-1特定區域之固化後的陶瓷漿料相連接，連接的區域可為部分的第n特定區域與部分的第n-1特定區域，進而得到三維的陶瓷生胚。其中，第n特定區域可大於、等於、小於第n-1特定區域。

於上列之具體實施例中，未經加熱之陶瓷漿料之固含量介於50%至80%之間，即陶瓷漿料之含水量介於20%至50%之間。於一具體實施例中，經過第一雷射光照射及加熱後，陶瓷漿料中的含水量將小於未照射及加熱之陶瓷漿料的含水量。於較佳實施例中，經第一雷射光照射及加熱後，陶瓷漿料中的含水量介於6%至15%之間。於更佳實施例中，經第一雷射光照射及加熱後，陶瓷漿料之含水量介於10%至15%之間。

於一具體實施例中，經過第二雷射光照射及加熱後，陶瓷漿料中的含水量將小於以第二雷射光照射及加熱前之陶瓷漿料的含水量。於較佳實施例中，第二雷射光照射及加熱後，陶瓷漿料中的含水量介於1%至5%之間。

此外，本發明陶瓷材料的成型方法係藉由二階段逐次照射及加熱的方式，然而，需要了解的是，本領域通常知識者可依需求以更多次階段的逐次照射及加熱來達到與本案相同之功效，並不以二階段為限。例如：於一實施例中，先以10瓦(W)的第一雷射光進行照射及加熱，接著以20瓦(W)的第二雷射光照射及加熱陶瓷漿料，最後再以40瓦(W)的第三雷射光照射及加熱陶瓷漿料以形成陶瓷生胚。又於另一實施例中，重覆以兩次10瓦(W)的第一雷射光照射及加熱陶瓷漿料，再以35瓦(W)的第二雷射光照射及加熱陶瓷漿料以形成陶瓷生胚。

另外，本方法不一開始就以較高固含量之陶瓷漿料進行成型的原因是，若陶瓷漿料之含水量太低，容易使陶瓷漿料中的陶瓷粉末發生團聚而無法均勻分散於溶劑中，進而導致成型之陶瓷生胚的結構穩定性不佳。且，對較低固含量之陶瓷漿料進行一階段加熱成型時，仍會發生溫度瞬間升高而發生結構鬆散及陶瓷生胚表面粗糙之問題。此外，固含量較高之陶瓷漿料黏滯性太高，將不利於流動至鋪平，且容易夾雜氣泡。

其中，陶瓷漿料之陶瓷粉末包含二氧化矽顆粒、碳化矽顆粒、四氮化三矽顆粒、二氧化鈦顆粒、二氧化鋯顆粒、三氧化二鋁顆粒中至少一者。陶瓷粉末可為奈米等級，其粒徑介於50至50000nm之間。另外，陶瓷漿料中除了陶瓷粉末及溶劑之外，另可添加共聚物材料，提升固化後 之陶瓷生胚的黏著強度。共聚物材料包含有聚乳酸(polylactic acid，PLA)、poly-L/D-lactide(PLDLA)、聚乙烯醇(polyvinyl alcohol，PVA)、甲殼素(Chitosan)、褐藻酸鈉(Alginate acid)、明膠(Gelatin)和聚乙二醇(poly(ethylene oxide)，PEG)等。

於上列之具體實施例中，第一雷射光與第二雷射光之波長相同，波長範圍約介於1500至20000nm之間，且第一雷射光與第二雷射光的光源種類包含有二氧化碳雷射、Nd：YAG雷射、He-Cd雷射、氬雷射、UV雷射中之一者。本領域通常知識者可依照需求或現有設備條件選擇所需之雷射光光源種類，並不以此為限。另外，第一雷射光之功率介於1至10瓦(W)之間，於一實施例中，實施速度介於30至500mm/s之間，且於一較佳實施例中，實施速度介於30至300mm/s之間。第二雷射光之功率介於5至40瓦(W)之間，於一實施例中，實施速度介於100至1000mm/s之間，且於一較佳實施例中，實施速度介於100至600mm/s之間。需要了解的是，本領域通常之知識者可依照所欲加熱之陶瓷漿料厚度調整第一雷射光與第二雷射光之實施速度，並不以此為限。

請參閱圖6至圖8，圖6為根據本發明之一具體實施例之陶瓷材料的成型設備3之裝置示意圖，圖7為根據本發明之一具體實施例之陶瓷材料的成型設備3之作動示意圖，圖8為根據本發明之另一具體實施例之陶瓷材料的成型設備3之作動示意圖。如圖6至圖8所示，本發明之陶瓷材料的成型方法可以下述之成型設備3實現，成型原理與前述之成型方法相同，在此將不再贅述。成型設備3包含有升降裝置31、供料裝置32以及雷射裝置33。升降裝置31具有置料部件311及升降部件312。置料部件311係用以提供 陶瓷漿料1放置的區域。升降部件312耦接置料部件311，升降部件312係用以升高或降低置料部件311。供料裝置32設置於置料部件311上方，供料裝置32係用以提供陶瓷漿料1至置料部件311上。雷射裝置33設置於升降裝置31上方，雷射裝置33係用以發出不同功率之第一雷射光331及第二雷射光332照射及加熱陶瓷漿料1。其中，雷射裝置33可控制第一雷射光331及第二雷射光332的移動路徑，讓第一雷射光331與第二雷射光332的移動路徑能對應著置料部件311調整，以使雷射裝置33所發出之第一雷射光331及第二雷射光332對特定區域之陶瓷漿料1照射及加熱。於實際應用中，雷射裝置33係利用振鏡的移動，以使雷射裝置33之雷射光光源所發出之第一雷射光331及第二雷射光332移動至特定區域。於一實施例中，成型設備3可以包含一個以上的雷射裝置33，以分別提供不同功率之第一雷射光331及第二雷射光332。又於另一實施例中，雷射裝置33可包含一個以上的雷射光光源，以分別提供不同功率之第一雷射光331及第二雷射光332。

此外，為了確保陶瓷漿料1的鋪設平整，更可包含有刮刀34，以將鋪設後之陶瓷漿料1表面刮平。如圖7所示，供料裝置32將陶瓷漿料1鋪設於置料部件311上，再以刮刀34將陶瓷漿料1之表面刮平至相同高度。接著，以雷射裝置33分別依序發射第一雷射光331及第二雷射光332至陶瓷漿料1，以照射陶瓷漿料1並致使進行化學反應。其中，第一雷射光331與第二雷射光332亦於照射的過程中加熱，進而將陶瓷漿料1經化學反應所釋出的水分子蒸發，以使陶瓷漿料1成型成陶瓷生胚2。

如圖8所示，當欲進行陶瓷材料的三維列印時，升降裝置31可降低特定高度，以讓供料設備32於已成型之陶瓷生胚2上層疊第n層陶瓷 漿料1，接著重複圖7之實施例所述之步驟將第n層陶瓷漿料1成型成第n層陶瓷生胚2。

相較於現有技術，本發明之陶瓷材料的成型方法及成型設備係於兩次以上的雷射光照射及加熱，可以依據產品的設計，於照射及加熱時可使用相同或不同的雷射光功率，以控制陶瓷成品的強度變化、細緻度或表面的粗糙度。其中，低功率的第一雷射光可以避免如現有技術中有表面材料飛濺之問題，同時可以避免表面孔隙較大。然而，由於低功率的第一雷射光能量不足以於一次照射及加熱的階段就讓陶瓷漿料完全定型，因此為了讓陶瓷漿料完全成型，可以多次的低功率之第一雷射光照射及加熱，或是於一次或多次的第一雷射光照射及加熱後再以高功率之第二雷射光照射及加熱。綜上所述，本發明之成型方法可以提高固化後之陶瓷生胚的結構穩定性及表面的細緻度和三維列印時，層厚的均勻性以及層內的結合強度。此外，本發明之成型設備可以進行大型物件的成型製備。

藉由以上具體實施例之詳述，係希望能更加清楚描述本發明之特徵與精神，而並非以上述所揭露的具體實施例來對本發明之範疇加以限制。相反地，其目的是希望能涵蓋各種改變及具相等性的安排於本發明所欲申請之專利範圍的範疇內。

S1-S5‧‧‧步驟

Claims (7)

1. 一種陶瓷材料的成型方法，其包含以下步驟：提供一陶瓷漿料，其包含有一陶瓷粉末及一溶劑，其中該陶瓷粉末之粒徑介於50至50000nm之間；鋪設該陶瓷漿料；以一第一雷射光照射及加熱該陶瓷漿料上之一特定區域，以使該特定區域之該陶瓷漿料進行一第一成型程序；以及以一第二雷射光照射及加熱該陶瓷漿料上之該特定區域，以使該特定區域之該陶瓷漿料進行一第二成型程序，進而形成一陶瓷生胚；其中，該第一雷射光之功率範圍介於1至10瓦(W)之間，該第二雷射光之功率範圍介於20至40瓦(W)之間。
2. 如申請專利範圍第1項所述之陶瓷材料的成型方法，其中於鋪設該陶瓷漿料之步驟中，更包含有一子步驟：鋪設該陶瓷漿料於一陶瓷材料的成型設備之一置料部件之上。
3. 如申請專利範圍第1項所述之陶瓷材料的成型方法，其中於以該第二雷射光照射及加熱該陶瓷漿料上之該特定區域，以使該特定區域之該陶瓷漿料進行該第二成型程序，進而形成該陶瓷生胚之步驟後，更包含有一步驟：清除未成型之該陶瓷漿料。
4. 如申請專利範圍第1項所述之陶瓷材料的成型方法，其中於該第一成型程序之步驟中，更包含以下步驟：以該第一雷射光照射該陶瓷漿料之該特定區域，以使該特定區域之 該陶瓷漿料進行化學反應，以釋出水分子；以及以該第一雷射光加熱該水分子，以使該水分子自該陶瓷漿料中蒸發；於該第二成型程序之步驟中，更包含以下步驟：以該第二雷射光照射該陶瓷漿料之該特定區域，以使該特定區域之未進行化學反應之該陶瓷漿料進行化學反應，並釋出水分子；以及以該第二雷射光加熱該水分子，以使該水分子自該陶瓷漿料中蒸發以形成該陶瓷生胚；其中，該第一成型程序之該水分子產量大於該第二成型程序之該水分子產量，以及該化學反應包含有水解反應、縮合反應和聚合反應中至少一者。
5. 如申請專利範圍第4項所述之陶瓷材料的成型方法，其中以該第一雷射光加熱蒸發後，該特定區域之該陶瓷漿料的含水量小於加熱蒸發前該陶瓷漿料的含水量，以該第一雷射光加熱蒸發後之該陶瓷漿料的含水量介於6%至15%之間。
6. 如申請專利範圍第4項所述之陶瓷材料的成型方法，其中以該第二雷射光加熱蒸發後，該特定區域之該陶瓷漿料的含水量小於以該第二雷射光加熱蒸發前該陶瓷漿料的含水量，以該第二雷射光加熱蒸發後之該陶瓷漿料的含水量介於1%至5%之間。
7. 如申請專利範圍第1項所述之陶瓷材料的成型方法，其中該第一雷射光的波長與該第二雷射光的波長相同，且波長範圍介於1500至20000nm之間。

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