基于氧阻聚效应的陶瓷面成形工艺优化研究

作者：刘小栋; 连芩; 李涤尘; 曹毅; 伍尚华; 武向权; 孟佳丽; 何晓宁

来源：机械工程学报, 2019, 55(09): 224-232.

• 氧阻聚
• 陶瓷
• 面成形
• 制造精度

氧阻聚效应的应用使得陶瓷光固化增材制造技术的加工速度和成形精度有了显著提升。利用自制的陶瓷面成形快速成型系统和具有氧阻聚效应的Al_2O_3陶瓷浆料,开展了氧气浓度、液槽底部PDMS膜的厚度对已固化层与PDMS膜粘接引起的分离力大小的研究;在最优PDMS膜厚(0.3 mm)条件下,氧气浓度对陶瓷件尺寸精度、收缩率以及力学性能的影响研究中发现,氧阻聚效应减小了固化层与PDMS膜粘接形成的分离力大小,但不影响陶瓷零件的弯曲强度(约175 MPa),而且适当的氧气浓度可以显著改善零件的尺寸精度和表面质量。正交实验确定了陶瓷多孔结构成形的工艺参数(包括氧浓度、曝光强度和分层厚度)最优集,对比空气条件下(即氧气浓度约20%)打印成形的多孔结构,最优条件下(即氧气浓度40%)所成形的多孔结构形貌有明显提升,最大尺寸偏差减小45%。

• 单位
  西安交通大学; 西安电子科技大学; 广东工业大学; 西安交通大学机械制造系统工程国家重点实验室