[实用新型]一种基于3D打印技术制备复合陶瓷试件的设备

说明书

本实用新型实施例公开了一种基于3D打印技术制备复合陶瓷试件的设备，所述设备包括用于建模并打印复合陶瓷试件胚体的3D打印机、用于配料和研磨的配料装置、用于对配料进行干燥处理的干燥鼓风干燥箱、用于对干燥好的配料与去离子水进行真空搅拌的搅拌机、用于对经3D打印机打印出的胚体进行排胶处理的排胶装置、以及对排胶后的胚体进行无压烧结的烧结装置。本实用新型采用3D打印技术，将设计和成型融为一体，借助计算机软件，将虚拟的结构变为真实的构件，可以打印多种多样的尺寸以及丰富多彩的形状。通过调配陶瓷浆料的添加剂等变量，使浆料的固相含量在一定范围内可以调控，保证构件的均匀性以及致密度，保证了复合陶瓷的力学性能。

技术领域

本实用新型涉及陶瓷试件制备领域，尤其涉及一种基于3D打印技术制备复合陶瓷试件的设备。

背景技术

复合陶瓷不是传统意义上的陶瓷，它是以陶瓷为基体与各种纤维复合的一类复合材料。其主要基体有玻璃陶瓷、氧化铝、氮化硅等，具有高温强度好、高耐磨性、高耐腐蚀性、低膨胀系数、隔热性好及低密度等特性，而且资源也比较丰富，有广泛的应用前景。近年来在过滤，蓄热，隔音，催化剂载体等领域备受关注。目前制备复合陶瓷试件存在三个问题：

1、复合陶瓷试件制备工艺流程复杂，传统生产工艺的自动化程度很低，费时费力，导致复合陶瓷使用率低下。

2、热压烧结法制作复合陶瓷中使用的模具限制了材料的尺寸以及形状，不能制备出结构复杂且形状多样的复合陶瓷材料，极大地限制了复合陶瓷材料的发展。

3、传统的复合陶瓷生产工艺复杂，某一道工序或某一个过程失误，均会造成试件尺寸缺陷，降低了试件的力学性能。

因此，现有技术还有待进一步提升和改进。

发明内容

针对上述技术问题，本实用新型实施例提供了一种基于3D打印技术制备复合陶瓷试件的设备，以解决现有复合陶瓷试件生产工艺复杂、力学性能较低的技术问题。

本实用新型实施例提供的一种基于3D打印技术制备复合陶瓷试件的设备，所述设备包括用于建模并打印复合陶瓷试件胚体的3D打印机、用于配料和研磨的配料装置、用于对配料进行干燥处理的鼓风干燥箱、用于对干燥好的配料与去离子水进行真空搅拌的搅拌机、用于对经3D打印机打印出的胚体进行排胶处理的排胶装置、以及对排胶后的胚体进行无压烧结的烧结装置。

可选地，所述3D打印机包括有控制单元、打印针头和支撑架，所述控制单元控制所述打印针头打印复合陶瓷试件的胚体，所述支撑架通过导管与所述搅拌机相连，所述支撑架与所述打印针头相连并向所述打印针头输送配料。

可选地，所述配料装置为聚四氟乙烯瓶。

可选地，所述配料装置内放有研磨球。

可选地，所述研磨球为三氧化二铝陶瓷球。

可选地，所述搅拌机为真空脱泡搅拌机。

可选地，所述设备还包括石墨模具，所述石墨模具用于放置排胶后的胚体以在烧结装置中烧结。

可选地，所述烧结装置为热压烧结炉。

可选地，所述3D打印机将建模用的文件切割成与打印针头直径相匹配的厚度片层。

本实用新型实施例提供的技术方案中，采用3D打印技术，将设计和成型融为一体，借助计算机软件，将虚拟的结构变为真实的构件，可以打印多种多样的尺寸以及丰富多彩的形状。通过调配陶瓷浆料的添加剂等变量，使浆料的固相含量在一定范围内可以调控，保证构件的均匀性以及致密度，保证了复合陶瓷的力学性能。

附图说明

图1为本实用新型实施例中3D打印技术制备复合陶瓷试件的设备的一个组成框图。

图2为本实用新型实施例中3D打印机的组成框图。