文档介绍：陕西科技大学
硕士学位论文
陶瓷零件快速成型机的设计及材料成型工艺研究
姓名:杨万莉
申请学位级别:硕士
专业:材料学
指导教师:王秀峰
20070601
陶瓷零件快速成型机的设计及材料成型工艺研究摘要陶瓷零件的层合速凝快速制造技术。设计了一套基于石蜡速凝特性的层合快竖直和水平两部分,铺料平台的升降由步进电机带动滚珠丝杠导轨机构实状镂空,再铺一层陶瓷浆料,用刮板将多余的浆料刮走,镂空部分被陶瓷浆陶瓷零件快速成型技术的迅速发展对于缩短陶瓷零件的开发和制造周期、降低生产成本以及开发特种异型陶瓷制品并进行性能评价具有重要意义。目前,可用于制备陶瓷零件的快速成型工艺主要有立体光刻成型⒎植闶堤逯圃、熔融堆积成型⒀∮蚣す馍战和三维印刷龋捎糜谥圃焯沾闪慵目焖俪尚突饕S校旱愠型机、光敏固化成型机、激光烧结成型机、熔融沉积成型机和喷墨打印成型机等。上述这些设备中,激光设备造价偏高,喷墨打印和熔融沉积设备对陶瓷材料的流动性要求较高,不易控制。因此,目前研究的趋势之一便是开发一种专用于陶瓷零件快速成型的工艺及设备。本论文在虵的基础上,提出了一种利用蜡浆为造型材料,石蜡为支撑材料,将陶瓷浆料逐层叠加,再经过排蜡和烧成处理,从而获得速成型系统,包括机械设备子系统的设计及刂葡低车纳杓瓶7ⅰ2研究和讨论了陶瓷材料的层合速凝快速成型工艺。介绍了层合速凝快速成型系统的结构设计,其主要组成部分为:料系统,采用啄木鸟型雕刻机的原理和机构;·塘舷低常现,料仓的水平运动采用步进电机带动丝杠导轨机构实现。其中,料仓分为两部分,分别盛放石蜡和陶瓷浆料,料仓中装有搅拌辊,使浆料在铺料过程中被搅拌均匀,不发生沉淀。料斗外壳装有加热板,使石蜡被加热处于熔融状态,料斗侧面装有刮板,与料斗同处于被加热状态,使其在刮平过程中不粘连浆料或石蜡。工作时,先在铺料台上铺一层石蜡,用刻刀将所需要的形
料填充。重复上述步骤,逐层叠加,形成实体。料两种加工功能,可以满足不同的加工要求。其特有的搅拌装置和加热装置用云塘舷低车墓ひ展贪凑湛刂埔G蟊嘀瞥绦颍圆浇缁进行陶瓷蜡浆的填充以及逐层累积的工序操作,手工制备出一些形状简单的原型试样,并对试样进行了排蜡和烧成处理,观察到试样在排蜡烧成后并未出现变形情况。另外对叠层和未叠层试样进行了机械性能测试和断面形貌的关键词:快速成型,层合速凝,陶瓷零件,结构设计,刂葡低常成型系统中铺料平台的可拆卸性使成型机同时具备去除材料和添加材使该设备专用于陶瓷零件的快速成型,与现有的大部分陶瓷零件快速成型设备相比,具有更强的针对性。驱动器进行了选取。经调试,控制系统符合工艺要求,程序合理可行。根据快速原型制造技术的原理制备了石蜡薄层,并对其进行雕刻,而后扫描,结果发现叠层材料和未叠层材料的强度相差不大,且叠层试样并未出现分层现象,验证了本技术成型陶瓷零件的可行性。型工艺Ⅱ
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论文作者签名:匿卑论文作者签名:碑导师签名:——日期:期:三幽早圭皿原创性声明及关于学位论文使用授权的声明原创性声明关于学位论文使用授权的声明本人郑重声明:所呈交的学位论文,是本人在导师的指导下,独立进行研究所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的科研成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律责任本人完全了解陕西科技大学有关保留、使用学位论文的规定,同意学校保留或向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅;本人授权陕西科技大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文和汇编本C苈畚脑诮饷芎笥ψ袷卮斯娑由本人承担。学位论文。陶瓷零件快速成型机的设计及材料成型工艺研究日
、材料累积制造、分层制造堤遄杂沙尚椭圃⒓词敝圃龋且幌罴嗝畔执蒲Ъ际于一体的高新技术,是一种全新的制造技术,以极高的柔性获得制造业和学术界的极大快速原型制造技术将计算机辅助设计与制造⒕芩欧⒓扑机数控⒓す饧际跫安牧峡蒲У认冉际跫谝惶澹τ萌碌纳ぶ圃煸恚依据计算机上构造的产品三维设计模型,在其高度方向对其进行分层切片,得到各层截面的轮廓线,然后在快速成型设备上按照这些轮廓线,或用激光束选择性地切割一层层的纸,或固化一层层的液态光敏树脂,或熔化塑料粉、金属基/陶瓷基粉来烧结一层层的粉末材料,或用喷射源选择性地喷射一层层的粘结剂、热塑性材料等,从而形成各截面轮廓,并逐步叠加成三维产品刚。快速原型制造技术的成型原理突破了传统加工中的成型