基于光固化增材制造技术的陶瓷成形方法

目的 利用光固化增材制造技术成形复杂形状陶瓷零件。方法 以光敏树脂和陶瓷粉体混合得到氧化铝和氧化硅陶瓷浆料，浆料固体含量体积分数均超过55%。采用基于数字光处理技术的光固化增材制造设备，设计了一种栅栏式刮刀，可实现打印过程中高固含量浆料的均匀涂层和搅拌。光源波长为405 nm，面光源像素尺寸为50 μm，最小分层厚度为10 μm。在5 mW/cm2光强下分层曝光，分析在不同粉体的浆料固化性能，得到陶瓷坯体，经过脱脂烧结，完成陶瓷成形。结果 氧化硅浆料的透光性明显强于氧化铝浆料，氧化铝浆料的临界曝光强度更容易引发固化反应，测试件最小壁厚为0.2 mm，最小可成形孔为0.1 mm，并对氧化铝齿轮、螺钉、镂空摆件及氧化硅陶瓷型芯等复杂结构的陶瓷零件进行了验证。结论 基于光固化成形的增材制造可以实现高精度的复杂陶瓷零件成形，对拓展陶瓷成形方法具有重要意义。

Ceramic Forming Method Based on Sterolighography Additive Manufacturing