[发明专利]陶瓷型的制备方法

说明书

本发明公开了一种陶瓷型的制备方法。该方法包括以下步骤：制备陶瓷浆料；使用三维建模软件设计出结构模型，所述结构模型包括复型面壳体和与所述复型面壳体连接的背衬，所述背衬是具有梯度结构的背衬；以陶瓷浆料为原料，使用结构模型用光固化打印机输出打印出生坯；生坯经过清洗、干燥，在400℃～600℃下进行脱脂，在1000℃～1600℃下烧结2～6小时，获得具有梯度结构背衬的陶瓷型。本发明增强了陶瓷型的力学性能和透气性能，显著提高了陶瓷型的尺寸精度与表面光洁度，可缩短了陶瓷型生产周期，大大提高了生产效率，节约了制备成本，既满足陶瓷型上下型合型装配精度要求，同时又保证了陶瓷型铸件的质量。

技术领域

本发明涉及陶瓷铸造成型技术领域，特别是涉及一种陶瓷型的制备方法。

背景技术

陶瓷型铸造法在20世纪50年代开始出现，由于耐火材料高温条件下的热稳定性较好，相较于传统的砂型铸造方法，其精度和表面粗糙度均得到较高的提升。但是由于制作陶瓷型的工艺较复杂，生产周期长，制造成本高，而且有灌浆的工序，导致整个工艺过程难以实现机械化和自动化，制约了陶瓷型铸造的发展与广泛应用。

光固化打印成型技术具有打印过程全自动，成型效率高的特点，本发明正是从这一点出发，对陶瓷型的制备方法进行的改进。

发明内容

基于上述缺陷，本发明的目的在于提供一种陶瓷型的制备方法，该方法可增强陶瓷型的力学性能，提高生产效率，满足陶瓷型上下型合型装配精度要求，同时又保证了陶瓷型铸件的质量。

上述目的是通过以下技术方案实现的：

本发明提供的陶瓷型的制备方法，包括以下步骤：

S1，制备陶瓷浆料；

S2，使用三维建模软件设计出结构模型，所述结构模型包括复型面壳体和与所述复型面壳体连接的背衬，其中，所述背衬是具有梯度结构的背衬；

S3，以陶瓷浆料为原料，使用结构模型，利用光固化打印机输出，打印出生坯；

S4，所述生坯经过清洗、干燥，在400℃～600℃下进行脱脂，在1000℃～1600℃下烧结2～6小时，获得具有梯度结构背衬的陶瓷型。

优选地，在步骤S2中，所述复型面壳体为薄壳，厚度为0.3mm～5mm。更优选地，所述复型面壳体的厚度为0.3mm～3mm。

优选地，在步骤S2中，所述梯度结构可以为上下通孔结构，拓扑网格结构，孔隙率渐变网格结构，以及由多个单元组成的结构等中的一种或多种。优选地，所述梯度结构可以由多种结构组合形成多层结构。

更优选地，在步骤S2中，当所述梯度结构为上下通孔结构时，通孔尺寸范围0.5mm～5mm。当所述梯度结构为拓扑网格结构时，最小实体特征结构大于0.5mm，孔尺寸范围0.5mm～5mm。当所述梯度结构为孔隙率渐变网格结构时，最小实体特征结构大于0.5mm，孔尺寸范围0.5mm～5mm。

优选地，在步骤S1中，制备陶瓷浆料包括以下步骤：在光敏树脂中加入分散剂，使用分散盘搅拌4min～6min，混合均匀得到第一混合料；将陶瓷粉体加入到所述第一混合料中，加入锆球并球磨10h～12h，混合均匀得到第二混合料；在所述第二混合料中加入填料以及光引发剂，球磨2h～3h，混合均匀，真空除泡，得到稳定且均匀的陶瓷浆料。

优选地，制备陶瓷浆料的组分按重量份计，包括：陶瓷粉体60～90重量份，光敏树脂10～40重量份，填料1～5重量份，分散剂1～5重量份，光引发剂1～5重量份。