摘要：为了探究水性和油性两种材料体系及孔隙率梯度增强结构对3D打印氧化铝多孔陶瓷性能的影响,使用立体光固化(Stereo lithography apparatus,SLA)3D打印技术制备了具有不同孔密度的氧化铝多孔陶瓷样件。对比分析了两种材料体系下样件的收缩率、压缩强度和微观结构,以及孔隙率梯度增强前后样件的总孔隙率、弯曲性能和热震性能。结果表明,油性材料样件的收缩率和压缩强度高于水性材料,微观结构下油性材料样件的颗粒更为致密,而水性材料样件的颗粒呈球状,相互分离。此外,采用孔隙率梯度增强的设计方法,可以有效避免样件区域断裂现象的发生,且每种样件的弯曲强度均有12%~14%的提升,热震强度也得到14%~18%的提升。使用油性氧化铝陶瓷膏料,并合理设计孔隙率梯度增强结构,为提高氧化铝多孔陶瓷性能及适应更复杂的工业需求提供了有效方法。

摘要：围绕均质陶瓷材料和结构单一性能的应用范围受限问题,针对多材料陶瓷增材制造工艺,从整机、工作台、多轴运动模块、激光与振镜模块、喷射模块、传感与阀类模块和工艺模块等多态模块工作机理与集成角度出发,提出了立体光固化/喷射沉积复合工艺的增材制造技术,搭建了立体光固化/喷射沉积多材料陶瓷增材连续成形装备样机,研究了“涂+固+喷+固”的多系统协同运动工序,优化了多模块运动稳定性;分析了多工序复合工艺的组合逻辑,提出了系统集成方案,开发了多材料CeraMulti Slicer切片软件和复合工艺打印CeraMulti Driver组态软件,构建了光固化成形运动机构与喷射沉积模块协同运动机制及高精度集成控制系统,实现了切片和多矢量打印运动协同控制。结果表明:该技术可制备精度高、界面结合良好、无缺陷的多材料陶瓷样件。