[发明专利]一种基于石蜡的陶瓷零件一体化快速成形方法

说明书

技术领域

本发明属于制造业的成型技术，特别涉及一种基于石蜡的陶瓷零 件一体化快速成形方法。

背景技术

目前，应用于陶瓷零件的快速成形技术主要有分层实体制造，熔 融沉积制造，喷墨打印法，立体光刻，选择性激光烧结等。应用快速 成形技术制备陶瓷零件能大大减少生产周期，提高生产效率，然而这 些技术制备的陶瓷零件存在如成本高，工序复杂，致密度不高等缺点。 国内专利方面，中国国家知识产权局公布的专利“一种陶瓷零件的快 速成形方法”(专利号：ZL 200510041976.4)其特征为：用三维软件 得到三维实体模型；然后用分层软件分层，得到0.1～2mm的一系列 薄层，得到每层形状；将石蜡融化后注入到制造的陶瓷零件的槽体重， 压平；然后添加新的一层蜡料，往复以上步骤，得到三维零件。可见， 该技术的蜡板是一体的，成形后要去除存在一些麻烦。另外“一种陶 瓷零件的快速制造方法”(专利号：ZL 200510043174.7)其内容为： 首先用三维造型软件在计算机中生成需要制造的陶瓷零件的三维实 体模型，然后用分层软件对三维实体模型进行分层得到每层的形状， 根据分层的形状，刻画本层的轮廓线并将轮廓线外的区域进行网格刻 画，再在刻画的缝隙中填充聚乙烯醇水溶液，逐层叠加后，再经过排 蜡烧结并去除产品轮廓线外的余料，即可获得所需的陶瓷零件。可见 该技术对于每层蜡板进行了网格划分，易于后期去除，但成形过程和 上一个类似，只是使用的材料不同而已，该技术的去除石蜡的过程比 较费时，对于一些微小结构和比较尖锐的部位很难将石蜡清理干净。

发明内容

为了克服上述现有技术存在的缺点，本发明的目的在于提供一种 基于石蜡的陶瓷零件一体化快速成形方法，具有生产成本低、工艺简 单、制造精度高的特点。

为了达到上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种基于石蜡的陶瓷零件一体化快速成形方法，包括以下步骤：

(一)、用三维软件生成所需要的零件三维实体模型，然后用分 层软件进行分层处理，即将三维实体模型分成厚度为0.1～2mm的一 系列薄层，得到每层的形状；

(二)、将石蜡熔好后注入体积大于需要制造的陶瓷零件的槽体 中，用压辊碾成厚度为0.1～2mm的蜡片，刻好网格便于去除；

(三)、根据分层后的第一层实体模型形状，用雕刻机对蜡片进 行雕刻，刻下来的石蜡粉用吹风机吹走；

(四)、将溶于水的粉末填充到蜡层镂空的部分，用刮刀刮平， 去掉多余的粉末；

(五)、在槽体中再次注入熔化后的石蜡，用蜡辊将蜡压成厚度 为0.1～2mm的薄层；

(六)根据分层后的第二层三维实体模型的形状，雕刻蜡片，刻 好网格，将雕刻下来的石蜡粉吹走；

(七)将溶于水的粉末填充到蜡层镂空的部分，用刮刀刮平，去 掉多余的粉末；

(八)依次根据下一层的形状在上一层的层面上重复制作蜡片、 雕刻形状和填充溶于水的粉末，最后得到一个内部充满可溶于水粉末 的蜡块；

(九)将蜡块取出浸入水中，将里面的粉末冲洗干净，形成一个 空腔，然后在室温下通风干燥；

(十)将70～120℃熔融的含质量分数70～90％的陶瓷粉的蜡浆 灌注到上述蜡块的空腔内，待凝固后，将制好的三维原型实体在150～ 300℃进行排蜡，排蜡后在900～1400℃进行烧结得到所需的陶瓷零 件。

所述的溶于水的粉末为任意可溶于水的且熔点在50℃以上的粉 末，如淀粉、泥土、氧化钙、碳酸氢钠、碳酸钠或三氯化铁。

由于本发明使用可溶于水的粉末作为填充材料，制备了石蜡模 腔，利用目前成熟的热压铸蜡浆，一次性注入制成一体化的陶瓷零件。 与传统的快速成形方法相比较，本发明没有层与层之间的过渡，机械 性能更加优良；用水清除型腔的原料，便于循环利用，降低成本。

具体实施方式

实施例一

一种基于石蜡的陶瓷零件一体化快速成形方法，包括以下步骤：

(一)、用三维软件生成所需要的零件三维实体模型，然后用分 层软件进行分层处理，即将三维实体模型分成厚度为0.1mm的一系 列薄层，得到每层的形状；

(二)、将石蜡熔好后注入体积大于需要制造的陶瓷零件的槽体 中，用压辊碾成厚度为0.1mm的蜡片，刻好网格便于去除；