摘要:本文主要对陶瓷快速成型技术进行介绍,对该技术的发展现状和工艺过程进行分析,在陶瓷材料成型过程中,通过比较和分析不同陶瓷快速成型技术的特性,提出如何对不同快速成型技术进行选择的一些建议,还讨论了快速成型技术在陶瓷制备领域存在的缺陷,并且根据这些缺陷指出陶瓷快速成型技术的发展趋势。
关键词:快速成型;工艺过程;陶瓷;发展趋势
1 前言
陶瓷材料在航空、航天、能源、机械、电子信息、生物工程等方面有广泛的应用范围,主要是由于其具有独特的轻质、高强度、耐高温、耐氧化、耐腐蚀等一系列优异的特点,是金属、有机高分子材料所不能取代的,但是陶瓷材料韧性低、加工困难,并且通过后续工艺难以进行优化处理等,尤其很难对高精度复杂形状的零件进行生产。近几年,在陶瓷生产领域中开始出现快速成型技术,这些技术不仅缩短了陶瓷零件的生产周期,而且在多几何自由度零件生产中显示出其独特的优势,这是传统制造方法所不能实现的,因此快速成型技术在陶瓷生产领域得到了的发展。
2 快速成形技术在陶瓷领域的发展
最初,快速成型技术在陶瓷领域是主要应用于模具的生产,然后利用生产出的模具进行翻模成型,从而形成精美的陶瓷制品。后来随着快速成型技术的不断发展,一些公司和研究团体在传统陶瓷快速成型技术研究上取得了许多突破 [1],并且开始对陶瓷产品进行直接生产 。1990年,Texas大学[2]开把该技术引入到陶瓷生产领域 ,在利用快速成型技术生产陶瓷产品过程中,陶瓷零件的成型质量受很多因素影响,其中主要有挤出头的直径、挤出材料的速度和挤出压力等。在现实生活中,由于高性能陶瓷材料应用范围广,且其主体形状复杂多样,一般的成型技术 [3]很难满足生产要求,因此开发出适用于高性能陶瓷材料的快速成型技术具有重要的意义。
3陶瓷快速成型技术的分类
快速成型技术在生活中还被称为直接CAD制造、材料增加制造等。在过去几十年,快速成型技术[4]已经发展了十几种,且在其他行业已经形成商业化生产,但在陶瓷领域还没有进行深入的研究,近年来,各种各样的快速成型技术已经出现,应用于陶瓷领域的快速成型技术有选择性激光烧结成形、熔融堆积成型、分层实体制造、三维打印成型、喷墨打印成型技术等 [5]。
作者:晁龙