[发明专利]一种3D打印陶瓷型芯素坯的两步脱脂方法

说明书

本发明涉及一种3D打印陶瓷型芯素坯的两步脱脂方法，其中陶瓷型芯为氧化铝基陶瓷型芯，由光固化3D打印技术成型得到。具体脱脂方法如下：将氧化铝基陶瓷型芯素坯置于管式炉中，在氩气气氛中升至300～600℃，并保温然后样品随炉冷却；将冷却后的样品转移至马弗炉中，在空气气氛中升至300～600℃，并保温后随炉冷却，即完成光固化3D打印氧化铝基陶瓷型芯素坯的脱脂过程。本发明通过先氩气、再空气的两步脱脂工艺，降低陶瓷型芯素坯中有机物的分解速率，使得脱脂后的陶瓷型芯无开裂、变形现象。可应用于光固化3D打印氧化铝基陶瓷型芯的生产领域。

技术领域

本发明属于增材制造技术领域，涉及一种3D打印陶瓷型芯素坯的两步脱脂方法。

背景技术

光固化3D打印氧化铝基陶瓷型芯因其快速、低廉的成型特点，而适用于发动机空心涡轮叶片内腔的制作。

然而，由于光固化3D打印成型工艺引入了光敏树脂等可挥发性成分，导致脱脂过程中陶瓷型芯容易产生裂纹等缺陷(Zhou M,Liu W,Wu H,et al.Preparation of adefect-free alumina cutting tool via additive manufacturing based onstereolithography–Optimization of the drying and debinding processes[J].Ceramics International,2016,42(10):11598-11602.)。

华中科技大学(中国专利，专利号CN101890480A)提出了使用选区激光烧结快速成型陶瓷型芯的方法，提高了陶瓷型芯的生产效率。西安交通大学(中国专利，专利号CN101073821)提出了使用激光快速成形技术制造树脂模具，然后注浆制备陶瓷型芯的方法，极大的提高了铸件的合格率。

光固化3D打印技术直接成型得到的氧化铝基陶瓷型芯素坯的脱脂过程目前仍存易产生裂纹、变性等问题。

发明内容

要解决的技术问题

为了避免现有技术的不足之处，本发明提出一种3D打印陶瓷型芯素坯的两步脱脂方法，适用于光固化3D打印氧化铝基陶瓷型芯素坯的脱脂过程。

技术方案

一种3D打印陶瓷型芯素坯的两步脱脂方法，其特征在于步骤如下：

步骤1：将氧化铝陶瓷型芯素坯置于管式炉中，在氩气气氛中以0.01～10℃/分钟的速率升至300～600℃，并保温0.5～5小时，然后样品随炉冷却；

步骤2：将冷却后的氧化铝陶瓷型芯素坯转移至马弗炉中，在空气气氛中以0.01～10℃/分钟的速率升至300～600℃，并保温0.5～5小时，然后样品随炉冷却，即完成光固化3D打印氧化铝基陶瓷型芯素坯的脱脂过程。

所述氧化铝基陶瓷型芯素坯由光固化3D打印技术成型。

所述氧化铝基陶瓷型芯素坯中无机粉体含量不低于50wt％。

有益效果

本发明提出的一种3D打印陶瓷型芯素坯的两步脱脂方法，其中陶瓷型芯为氧化铝基陶瓷型芯，由光固化3D打印技术成型得到。具体脱脂方法如下：将氧化铝基陶瓷型芯素坯置于管式炉中，在氩气气氛中升至300～600℃，并保温然后样品随炉冷却；将冷却后的样品转移至马弗炉中，在空气气氛中升至300～600℃，并保温后随炉冷却，即完成光固化3D打印氧化铝基陶瓷型芯素坯的脱脂过程。本发明通过先氩气、再空气的两步脱脂工艺，降低陶瓷型芯素坯中有机物的分解速率，使得脱脂后的陶瓷型芯无开裂、变形现象。可应用于光固化3D打印氧化铝基陶瓷型芯的生产领域。

本发明的有益效果有以下几点：