[发明专利]陶瓷制造用粉体、陶瓷制造物及其制造方法

说明书

提供用于激光制造的粉体及其使用方法，该用于激光制造的粉体可稳定地制造并且可由其可获得确保制造精度的三维制造物。陶瓷制造用粉体和其中使用了该粉体的粉体使用方法，该粉体用于通过在使用激光的照射部中重复地依次烧结或熔融并凝固粉体而获得制造物，其中该粉体包括多种组合物，所述多种组合物中至少一种组合物是与其它组合物相比相对强地吸收激光的吸收体，并且该吸收体的至少一部分通过用激光照射而改变为相对弱地吸收激光的不同组合物。

[技术领域]

本发明涉及在通过激光照射来形成陶瓷制造物时使用的粉体和使用该粉体的制造方法。

[背景技术]

近些年，增材制造技术已广泛传播，并且特别在金属领域中，在粉体床熔融方法中已实现了致密且多样的制造物。致密性归因于有效熔融且作为凝固组织群得到的制造物。在这样的状况下，还讨论了开发用于陶瓷制造的增材制造技术的可能性，并且报道了许多努力。为了采用与金属相同的方式熔融陶瓷，有必要注入相称的能量，但是与金属不同，状况是在粉体中发生光扩散，不可得到均匀的熔融，并且难以获得制造精度。因此，不熔融而简单地烧结陶瓷，并且因此追求确保制造精度来形成制造物，但是缺少致密性。

在这样的状况下，例如NPL 1提出了使用了Al₂O₃-ZrO₂共晶系的方法，由此熔点降低，并且当共晶系熔融和凝固时，形成共晶系特有的细微结构，并且也实现了高的机械强度。然而，尽管事实是成功地满足了制造物的致密性改进，但是在制造物的表面上产生许多突起，状况是未能得到足够的制造精度。

[引用列表]

[非专利文献]

NPL 1:Physics Procedia 5(2010)587至594

[发明内容]

[技术问题]

激光的波长是Nd:YAG(大约1μm)，并且即使当共晶系中沸点降低时，Al₂O₃和ZrO₂都没有明显地吸收光，需要相称的能量以便熔融和凝固材料体系。在这样的体系中，粉体中发生光散射，并且存在的问题是期望的制造部分不均匀地熔融，在期望的制造部分周围广泛产生不均匀的烧结区域等。

此外，存在如下情况：通过吸收激光再次加工在激光扫描过程中已经加工的位置例如附近区域或层叠方向上的位置，存在不利地影响制造精度的问题。

因此，为了改进制造精度，需要能够抑制粉体中的光扩散、吸收激光波长并且具有在制造位置降低或消失的吸收效果从而防止激光的再吸收及其影响的材料。

[问题解决方案]

本发明的陶瓷制造用粉体是用于通过在使用激光的照射部中重复地依次烧结或熔融并凝固粉体而获得制造物的陶瓷制造用粉体，其中该粉体包括多种组合物，所述多种组合物中的至少一种组合物是与其它组合物相比相对强地吸收激光的吸收体，并且该吸收体的至少一部分通过用激光照射而改变为相对弱地吸收激光的不同组合物。

另外，用于通过在使用激光的照射部中重复地依次烧结或熔融并凝固粉体而获得制造物的陶瓷制造物的制造中，具有

(i)在激光照射部中配置陶瓷制造用粉体的步骤，

(ii)基于三维制造数据通过使用激光照射陶瓷制造用粉体来烧结或熔融并然后凝固该陶瓷制造用粉体的步骤，和

(iii)通过重复步骤(i)和(ii)制造制造物的步骤。

[发明有益效果]