基于3D打印的陶瓷凝胶注模成型工艺研究
摘要：随着科技的发展，3D打印技术也在逐渐的运用到实际的生活当中，3D打印技术弥补了传统成型方法性能差、成型精度低的问题，利用3D打印技术可以实现高精度，高复杂陶瓷零件的构建，本文主要在3D打印技术引入凝胶注模成型。在实际的使用过程当中，利用高分子材料的模具通过高温烧结的方式实现陶瓷零件构造，根据3D打印技术的各项原理，利用3D打印技术成功制造了高性能高精度、复杂形状SiC和ZrO2陶瓷零件。3D打印技术为陶瓷零件应用到各领域，例如，航空航天和医疗领域提供了技术支持。关键词：3D打印；凝胶注模；高性能陶瓷；复杂形状
0引言
陶瓷材料在使用的过程当中具备有高硬度高熔点的这些特性，在实际的航空，航天领域受到了广泛的应用需求，由于陶瓷材料的硬度高，但是陶瓷材料的脆性较大，在成型过程当中陶瓷极易出现破碎的情况，这给加工带来了许多方面的问题13，随着人们对于陶瓷材料各项要求逐渐提高，使得通过传统的制造成型方法，很难制造出符合人们要求的陶瓷零件。因此利用新兴的3D打印技术，可以设计满足各项要求的陶瓷零件，3D打印技术为零件的复杂化和多样性提高提供了技术支持。
3D打印技术在实际的使用过程当中，可以根据CAD模型实现逐层的建模，并最终完成三维实体。由于3D打印技术不受各类形状的限制，因此可以改善传统加工方面带来的各项问题45，3D打印技术在实际生产的过程当中生产的时间较短。由于3D打印技术在完成建模后很少需要加工，在生产过程当中具备有便捷性的特点，在实际的使用过程当中可以根据CAD模型来进行建模分析，常用的包含以下的几类3D打印技术：激光选区熔融Selectivelasermelti
g，SLM、激光选区烧结Selectivelasersi
teri
g，SLS、三维打印ThreeDime
sio
alPri
ti
g3DP、立体光固化StereoLithographyApparatusSLA和直写自由成型DirectI
kWriti
g，DIW等。其中SLM主要根据高强度的激光术来实现陶瓷粉末粘连在一起，在实际的粘连过程当中，不需要添加任何的粘粘剂，也不需要进行后续的处理。Wilkes利用SLM来制造相关的陶瓷，由于SLM具备有激光选区熔融的特点，在实际的加工过程当中可以实现符合材料的加工，通过扫描相关参数来实现陶瓷零件的成型并最终获得对应的陶瓷零件。但是由于在实际生产过程当中容易出现内部质量差的问题，因此SLM需要借助其他的激光照射来实现融化6。Shahzad主要利用SLS的加工方式来进行陶瓷制作的。由于聚乙烯具备有粘连的效果，SLS主要利用聚乙r