[发明专利]一种长波低温3D打印陶瓷材料及产品加工方法

说明书

本发明涉及3D陶瓷打印技术领域，尤其涉及一种长波低温3D打印陶瓷材料，由以下重量份的原料组成：陶瓷粉体90～120份、光固化树脂预聚物25～40份、活性稀释剂20～35份、烧结助剂5～12份、光引发剂0.1～0.4份、阻聚剂0.015～0.045份、分散剂2.5～5.5份、消泡剂0～4份；烧结助剂由以下重量份的原料组成：CaO 8～12份、MgO 1～5份、SiO₂ 5～9份、TiO₂ 1～7份。通过添加烧结助剂，并对陶瓷粉体的粒径进行细化，使得陶瓷的烧结温度降低，通过分波段三次由深至浅逐步光固化，所得产品孔隙率低，力学性能好。

技术领域

本发明涉及3D陶瓷打印技术领域，尤其涉及一种长波低温3D打印陶瓷材料及产品加工方法。

背景技术

3D打印成型技术的出现使得陶瓷生产和制造发生了创新性的改变，使得制备过程由原来的减材制作变成了增材制作。3D打印制备陶瓷制品的成型方法主要包括加热固化、氧化固化和光固化，其中光固化成型固化速度快，有机挥发分少，能量利用率高，是一种节能环保高效的固化成型方法。

材料固化后，还需要对素坯进行烧结，在传统工艺中，烧结温度较高，容易导致材料力学性能较差，另外，高温对窑炉耐火砖的损害也比较严重。

因此，我们提出了一种长波低温3D打印陶瓷材料及产品加工方法用于解决上述问题。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种长波低温3D打印陶瓷材料及产品加工方法。

一种长波低温3D打印陶瓷材料，由以下重量份的原料组成：陶瓷粉体90～120份、光固化树脂预聚物25～40份、活性稀释剂20～35份、烧结助剂5～12份、光引发剂0.1～0.4份、阻聚剂0.015～0.045份、分散剂2.5～5.5份、消泡剂0～4份；所述烧结助剂由以下重量份的原料组成：CaO 8～12份、MgO 1～5份、SiO₂ 5～9份、TiO₂ 1～7份；所述陶瓷粉体的粒径在0.8μm～4μm之间，所述烧结助剂粒径在2.5μm～3.5μm之间。

优选的，所述陶瓷粉体由以下重量份的原料组成：Al₂O₃ 95～99份、Na₂O 0.1～0.5份、Fe₂O₃ 0.01～0.05份。

优选的，所述光固化树脂预聚物由以下重量份的原料组成：聚醚丙烯酸酯25～40份、环氧丙烯酸酯20～35份、聚氨酯丙烯酸酯15～25份、聚酯丙烯酸酯5～10份。

优选的，所述光引发剂的型号为369、651、784、819、ITX、TPO、TPO-L中的一种或多种。

一种长波低温3D打印陶瓷产品加工方法，包括以下步骤：

S1、将材料装入3D打印机进行打印；

S2、采用波长460nm～480nm的LED光照射2s～4s，进行第一次固化，然后静置3min～10min；

S3、采用波长400nm～420nm的LED光照射4s～6s，进行第二次固化，然后静置3min～10min；

S4、采用波长350nm～370nm的LED光照射2s～4s，进行第三次固化，得陶瓷素坯；

S5、对素坯进行脱脂，然后在1500℃～1600℃下烧结1.5h～3h，得3D打印陶瓷产品。

优选的，S2步骤中LED灯的功率为800mW/cm²～1200mW/cm²。