基于凍結(jié)陶瓷漿料3D打印成型鑄型的強(qiáng)度研究
發(fā)布時(shí)間:2021-10-08 04:57
本文基于凍結(jié)陶瓷相粉料和水玻璃粘結(jié)劑,將3D打印技術(shù)與傳統(tǒng)的熔模鑄造相結(jié)合快速成型牙冠鑄型。針對(duì)凍結(jié)陶瓷漿料被激光選區(qū)固化掃描后,固化表面的粗糙度和抗彎強(qiáng)度等問題,運(yùn)用凍結(jié)陶瓷漿料激光選區(qū)固化法(Laser Selective Curing of Frozen Slurry,FSLSC)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:固含量50wt%,激光功率50 W,掃描速度600 mm/s,掃描間距0.05 mm,激光固化線平整,固化平面無孔洞,以305.82μm厚鋪料打印,粗糙度為2.198μm平面度小于0.3μm,抗彎強(qiáng)度達(dá)到11.96 MPa,高于文獻(xiàn)中10 MPa,達(dá)到澆注的要求。
【文章來源】:山東化工. 2020,49(21)
【文章頁數(shù)】:5 頁
【部分圖文】:
FS-LSC原理圖
本研究在進(jìn)行牙冠陶瓷鑄型的3D打印時(shí),選用水玻璃和Al2O3作為主要原材料,理由是:水玻璃,通常作為一種粘合劑運(yùn)用,廣泛運(yùn)用在鑄造業(yè)領(lǐng)域,化學(xué)式為:Na2Si O3·9H2O,分子式為Na2O·n Si O2,具有高的粘結(jié)力,是一種符合可持續(xù)發(fā)展的綠色環(huán)保型鑄造粘結(jié)劑;是一種高價(jià)金屬陽離子,可以通過O將硅離子連接起來,加速凝聚,即為架橋聚合作用,從而更能滿足牙冠陶瓷鑄型的硬度。混合均勻的凍結(jié)陶瓷漿料,受高溫的激光掃描之后,水玻璃粘結(jié)劑中的水分子會(huì)氣化脫水,進(jìn)而形成Si-O-Si鍵,是很好的三維固化體系結(jié)構(gòu),體系結(jié)構(gòu)如圖2、3所示;其次,精密鑄造用的氧化鋁是工業(yè)氧化鋁經(jīng)過高溫融熔后冷卻結(jié)晶而成的,結(jié)構(gòu)致密,很少有孔洞、裂紋出現(xiàn),并且莫氏硬度為9,制得的鑄型幾乎不出現(xiàn)因耐火材料自身的受力發(fā)生斷裂而降低鑄型強(qiáng)度等情況。圖3 膠體二氧化硅脫水過程
膠體二氧化硅脫水過程
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]氧化鋁定向凝固高溫型殼性能探討[J]. 肖克. 鑄造技術(shù). 2012(09)
[2]一種陶瓷型殼高溫性能研究[J]. 李民,杜洪強(qiáng),張玲,白雪峰,李雪. 鑄造. 2012(06)
[3]水玻璃的固化機(jī)理及其提高耐水性途徑分析[J]. 侯彩英,周艷明,羅紅,康永. 陶瓷. 2011(08)
[4]石膏型熔模、型殼與鑄件的表面粗糙度和尺寸精度的傳遞規(guī)律研究[J]. 萬紅,余歡,徐志鋒,熊博文. 熱加工工藝. 2010(17)
本文編號(hào):3423473
【文章來源】:山東化工. 2020,49(21)
【文章頁數(shù)】:5 頁
【部分圖文】:
FS-LSC原理圖
本研究在進(jìn)行牙冠陶瓷鑄型的3D打印時(shí),選用水玻璃和Al2O3作為主要原材料,理由是:水玻璃,通常作為一種粘合劑運(yùn)用,廣泛運(yùn)用在鑄造業(yè)領(lǐng)域,化學(xué)式為:Na2Si O3·9H2O,分子式為Na2O·n Si O2,具有高的粘結(jié)力,是一種符合可持續(xù)發(fā)展的綠色環(huán)保型鑄造粘結(jié)劑;是一種高價(jià)金屬陽離子,可以通過O將硅離子連接起來,加速凝聚,即為架橋聚合作用,從而更能滿足牙冠陶瓷鑄型的硬度。混合均勻的凍結(jié)陶瓷漿料,受高溫的激光掃描之后,水玻璃粘結(jié)劑中的水分子會(huì)氣化脫水,進(jìn)而形成Si-O-Si鍵,是很好的三維固化體系結(jié)構(gòu),體系結(jié)構(gòu)如圖2、3所示;其次,精密鑄造用的氧化鋁是工業(yè)氧化鋁經(jīng)過高溫融熔后冷卻結(jié)晶而成的,結(jié)構(gòu)致密,很少有孔洞、裂紋出現(xiàn),并且莫氏硬度為9,制得的鑄型幾乎不出現(xiàn)因耐火材料自身的受力發(fā)生斷裂而降低鑄型強(qiáng)度等情況。圖3 膠體二氧化硅脫水過程
膠體二氧化硅脫水過程
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]氧化鋁定向凝固高溫型殼性能探討[J]. 肖克. 鑄造技術(shù). 2012(09)
[2]一種陶瓷型殼高溫性能研究[J]. 李民,杜洪強(qiáng),張玲,白雪峰,李雪. 鑄造. 2012(06)
[3]水玻璃的固化機(jī)理及其提高耐水性途徑分析[J]. 侯彩英,周艷明,羅紅,康永. 陶瓷. 2011(08)
[4]石膏型熔模、型殼與鑄件的表面粗糙度和尺寸精度的傳遞規(guī)律研究[J]. 萬紅,余歡,徐志鋒,熊博文. 熱加工工藝. 2010(17)
本文編號(hào):3423473
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