一種新的陶瓷部件快速成型技術(shù)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(yīng)用于電子、機(jī)械、國(guó)防等工業(yè)領(lǐng)域。隨著現(xiàn)代社會(huì)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)日趨激烈，要求盡量縮短陶瓷部件的開(kāi)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(wèn)題又限制它的使用。采用快速成型技術(shù)制備陶瓷件可以克服上述缺點(diǎn)。 快速成型技術(shù)(RapidPrototyping，簡(jiǎn)稱RP)是20世紀(jì)80年代中期興起的高新技術(shù)，與傳統(tǒng)的成形方法相比具有無(wú)需模具、開(kāi)發(fā)周期短等一系列優(yōu)點(diǎn)，但是目前比較

2、成熟的快速成形技術(shù)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(qiáng)度低等問(wèn)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(lái)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(shí)保證制件的性能。 本文提出了一種新的快速成型技術(shù)，考慮了從原料到成型陶瓷制件的整個(gè)工藝步驟和成型過(guò)程中需要注意的環(huán)節(jié)。實(shí)驗(yàn)首先對(duì)石蠟和蠟料的性質(zhì)進(jìn)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(jìn)行了雕刻，接著進(jìn)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(jiǎn)單的原型試樣，對(duì)試樣進(jìn)行了排蠟和燒成處理。 實(shí)驗(yàn)確定了這種成型方法成型過(guò)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(shí)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(shù)的可行性，對(duì)疊層和未疊層試樣進(jìn)行了機(jī)械性能測(cè)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(shí)觀察了試樣在排

4、蠟燒成后是否出現(xiàn)了變形。實(shí)驗(yàn)最后還探討了蠟料中陶瓷粉的固含量對(duì)陶瓷制品的致密程度、收縮率、機(jī)械強(qiáng)度造成的影響以及排蠟工藝制度對(duì)制件性能的影響。 結(jié)果表明這種利用石蠟和陶瓷蠟料采用快速成型原理來(lái)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(guò)充分的排蠟燒成后試樣不會(huì)變形且具有良好的機(jī)械性能。 利用這種新的快速成形方法來(lái)制備陶瓷制件可以實(shí)現(xiàn)無(wú)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