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3D打印二氧化钛陶瓷

更新时间: 2024-10-28 10:44:03  查看次数: 101    
流变特性说的是,通过外力让液体分散体系产生流动的特性,我们常用剪切速率或者表观粘度来表示这种特性的规律变化。陶瓷浆料属于非牛顿流体,它的粘度会随着剪切应力的改变而改变。要是这种浆料适用于DLP 3D打印,那就得保证它有足够好的流动性,这样在打印的时候,浆料能自己回到合适的位置,不会影响打印的成功率和速度。影响浆料流变性能的根本原因是陶瓷粉末的质量分数,这个分数越高,浆料的粘度就越大,流变性能就越差。
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之前经过好几次实验,对于二氧化钛陶瓷粉末来说,当粉末质量分数达到30%(重量比)以后,陶瓷浆料的粘度就大幅上升了,基本上不能满足DLP 3D打印对浆料流变性的要求。而且在这个时候,我们发现打印的时候浆料不能有效固化,经常出现断层,还有层与层之间部分固化的情况。这主要是因为陶瓷粉末混合后,对光敏树脂的光固化效果有抑制作用,就算增加光源强度和曝光时间,也没办法让浆料完全固化。

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当把质量分数降低到20%的时候,浆料就能稳定有效地固化了,所以就把20%(重量比)当作二氧化钛陶瓷浆料的最佳固相比例。把STL格式的模型导入机器后,把切片厚度设成0.025毫米。在后续提拉的时候产生的应力很容易让坯体和试验台分开,为了让陶瓷固化层和机器平台粘得更紧,我们把初始层曝光时间设成75秒,初始曝光层数设为5层。后续单层曝光时间设为20秒,层间暂停的时候平台向上移动200毫米,Z轴移动速度是15毫米/秒,这样能给浆料足够的时间靠它的流动性回到合适位置。所有参数都设置好后就可以开始打印了。
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打印完成后,用小铲子轻轻把打印坯体取下来,用气枪把陶瓷坯体表面和孔里面的浆料吹掉,然后放到盛有酒精的烧杯里,用超声震荡清洗1分钟。清洗完了,用镊子小心地把坯体取出来,用试纸擦干净,放在黑色储物盒里让它在空气中干燥48小时,留着以后用。经过打印后的陶瓷坯体实际上还是光敏树脂和陶瓷粉末混合的材料,还得经过热处理工艺才能变成成品的多孔陶瓷。热处理工艺主要有两大步骤,第一步就是脱脂环节。