一種新的陶瓷部件快速成型技術及材料性能研究.pdf

1、陶瓷材料以其優(yōu)異的性能已廣泛應用于電子、機械、國防等工業(yè)領域。隨著現(xiàn)代社會市場競爭日趨激烈，要求盡量縮短陶瓷部件的開發(fā)和制造周期，制造批量小、品種多、改型快的產(chǎn)品，但是陶瓷制件難成形、難加工、成本高等問題又限制它的使用。采用快速成型技術制備陶瓷件可以克服上述缺點。 快速成型技術(RapidPrototyping，簡稱RP)是20世紀80年代中期興起的高新技術，與傳統(tǒng)的成形方法相比具有無需模具、開發(fā)周期短等一系列優(yōu)點，但是目前比較

2、成熟的快速成形技術在制備陶瓷材料方面也存在著制造成本高、陶瓷件的收縮率較大、強度低等問題。本課題利用石蠟和含有陶瓷粉料的蠟漿，采用快速成形的原理來制備陶瓷部件，可以大大的降低成本，提高陶瓷件的生產(chǎn)效率，同時保證制件的性能。 本文提出了一種新的快速成型技術，考慮了從原料到成型陶瓷制件的整個工藝步驟和成型過程中需要注意的環(huán)節(jié)。實驗首先對石蠟和蠟料的性質進行了研究，確定了原料的組成、固含量以及其粘溫特性，而后根據(jù)快速成型的原理制備了石

3、蠟薄層，并在其表面進行了雕刻，接著進行了蠟料的填充以及逐層累積的工序操作，制備出一些形體簡單的原型試樣，對試樣進行了排蠟和燒成處理。 實驗確定了這種成型方法成型過程中的一些具體參數(shù)，例如：蠟層的厚度控制在0.8～1.0mm左右，蠟料在填充時的溫度控制在90～95℃等，另外還制定了具體的排蠟熱處理制度。為了考察該技術的可行性，對疊層和未疊層試樣進行了機械性能測試和斷面形貌的掃描，觀察了疊層試樣是否存在分層的現(xiàn)象；同時觀察了試樣在排

4、蠟燒成后是否出現(xiàn)了變形。實驗最后還探討了蠟料中陶瓷粉的固含量對陶瓷制品的致密程度、收縮率、機械強度造成的影響以及排蠟工藝制度對制件性能的影響。 結果表明這種利用石蠟和陶瓷蠟料采用快速成型原理來制備陶瓷件的方法是完全可行的，而且蠟料中的固含量在84％～86％，制件經(jīng)過充分的排蠟燒成后試樣不會變形且具有良好的機械性能。 利用這種新的快速成形方法來制備陶瓷制件可以實現(xiàn)無模生產(chǎn)，大大降低了陶瓷制件的生產(chǎn)周期，提高了生產(chǎn)效率，從而