立體光刻(stereo lithography,SL)是最早的一種快速成型技術(shù),它以能在紫外光下固化的液相樹(shù)脂為原料,通過(guò)紫外光逐層固化液相樹(shù)脂制出整個(gè)部件。SI成型的工藝過(guò)程是:液槽里盛滿液態(tài)光敏樹(shù)脂,計(jì)算機(jī)根據(jù)每個(gè)截面的輪廓線控制的激光光束掃描光敏樹(shù)脂,光敏樹(shù)脂很快固化形成一層輪廓,每一層的掃描完成之后工作臺(tái)下降一個(gè)凝固層的厚度,一層新的液態(tài)樹(shù)脂又覆蓋在已掃描過(guò)的層表面,新固化的一層黏結(jié)在前一層上,如此重復(fù)直至成型完畢,即形成快速原型。如果實(shí)體上有懸空的結(jié)構(gòu),處理軟件可以預(yù)先判斷并生成必要的支撐工藝結(jié)構(gòu)。構(gòu)型工作全部完成后從工作臺(tái)上取出實(shí)體,用溶劑洗去未凝固的樹(shù)脂,然后用紫外線進(jìn)行整體照射,以保證所有的樹(shù)脂都凝結(jié)牢固。
SL技術(shù)最初主要應(yīng)用于高分子的成型,將其用于氧化鋁陶瓷成型的研究則剛剛起步,主要有兩種方法。
(1)直接法 以在紫外光下固化的液相樹(shù)脂為黏結(jié)劑,調(diào)制出含有50%體積分?jǐn)?shù)的液相樹(shù)脂懸浮液,應(yīng)用到SL裝置上,就能制備出氧化鋯陶瓷生坯,經(jīng)黏結(jié)劑去除及燒結(jié)等后處理過(guò)程,得到最終的陶瓷件。在該工藝中,紫外光能固化的厚度一般為200- 300rLm,它與陶瓷體積分?jǐn)?shù)和陶瓷與樹(shù)脂難熔指數(shù)差值的平方成反比,因此只有與樹(shù)脂難熔指數(shù)差值較小的陶瓷材料適合于直接SLA法。目前,已采用該方法制備出Si3 N4、Alz 03的結(jié)構(gòu)陶瓷件及羥基磷灰石的生物陶瓷件。
(2)間接法 間接法是先用SI。做出模型,而后澆入陶瓷漿料制得陶瓷件。該工藝適合于與樹(shù)脂難熔指數(shù)差值較大的陶瓷材料,例如壓電陶瓷PZT的制備。
SL技術(shù)具有歷史最長(zhǎng)、技術(shù)成熟、成型制件表面光滑的優(yōu)點(diǎn),但是考慮支撐設(shè)計(jì),軟件工作量大。此外,由于存在樹(shù)脂從液態(tài)變成固態(tài),不可避免地會(huì)導(dǎo)敢制品收縮變形,從而影響尺寸精度
SL技術(shù)最初主要應(yīng)用于高分子的成型,將其用于氧化鋁陶瓷成型的研究則剛剛起步,主要有兩種方法。
(1)直接法 以在紫外光下固化的液相樹(shù)脂為黏結(jié)劑,調(diào)制出含有50%體積分?jǐn)?shù)的液相樹(shù)脂懸浮液,應(yīng)用到SL裝置上,就能制備出氧化鋯陶瓷生坯,經(jīng)黏結(jié)劑去除及燒結(jié)等后處理過(guò)程,得到最終的陶瓷件。在該工藝中,紫外光能固化的厚度一般為200- 300rLm,它與陶瓷體積分?jǐn)?shù)和陶瓷與樹(shù)脂難熔指數(shù)差值的平方成反比,因此只有與樹(shù)脂難熔指數(shù)差值較小的陶瓷材料適合于直接SLA法。目前,已采用該方法制備出Si3 N4、Alz 03的結(jié)構(gòu)陶瓷件及羥基磷灰石的生物陶瓷件。
(2)間接法 間接法是先用SI。做出模型,而后澆入陶瓷漿料制得陶瓷件。該工藝適合于與樹(shù)脂難熔指數(shù)差值較大的陶瓷材料,例如壓電陶瓷PZT的制備。
SL技術(shù)具有歷史最長(zhǎng)、技術(shù)成熟、成型制件表面光滑的優(yōu)點(diǎn),但是考慮支撐設(shè)計(jì),軟件工作量大。此外,由于存在樹(shù)脂從液態(tài)變成固態(tài),不可避免地會(huì)導(dǎo)敢制品收縮變形,從而影響尺寸精度
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本文“陶瓷立體光刻成型介紹”由科眾陶瓷編輯整理,修訂時(shí)間:2015-09-18 15:40:21
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