3. 固體無模成型的主要類型
固體無模成型技術(shù)實際上是由兩部分構(gòu)成:一是計算機軟件系統(tǒng),主要用于外形及微區(qū)成分結(jié)構(gòu)設(shè)計、圖形處理和像素的輸出;二是外圍輸出設(shè)備和技術(shù),用于結(jié)構(gòu)計算機輸出指令,并將數(shù)字命令轉(zhuǎn)換成實際的陶瓷成型像素單元,進行輸出操作。后者是實現(xiàn)固體無模成型亟待解決的關(guān)鍵,針對不同的材料體系和不同的輸出方法,從而形成了各具特色的固體無模成型工藝。
到目前為止,已經(jīng)出現(xiàn)了20多種固體無模成型技術(shù)。其中一些固體無模成型技術(shù)在機械制造、高分子等行業(yè)已經(jīng)形成了多種商業(yè)化應(yīng)用。但是,在陶瓷領(lǐng)域的固體無模成型技術(shù)的研究開展相對較晚。比較典型的陶瓷固體無模成型工藝有:熔融沉淀成型技術(shù)、噴墨打印成型技術(shù)、三維打印成型技術(shù)、分層實體成型技術(shù)和立體光刻成型技術(shù)。
()熔融沉積成型技術(shù)(fused deposition of ceramics,縮寫FDC)熔融沉積成型技術(shù)是由FDM技術(shù)發(fā)展而來的,F(xiàn)DM技術(shù)是由Stratasys公司開發(fā)成功并實現(xiàn)商業(yè)化的。
(2)噴墨打印成型技術(shù)(ink-jet printing,uP) 噴墨打印成型技術(shù)是將待成型的陶瓷粉末與各種物配制成陶瓷墨水,通過打印機將陶瓷墨水打印到成型平面上進行成型。
(3)三維打印成型技術(shù)(3 dimensional printing,3DP) 三維打印成型技術(shù)主要是由美國的Solugen公司和MIT開發(fā)。三維打印的成型過程與選取激光燒結(jié)( SLS)相似。只是將SLS中的激光變?yōu)閲娔蛴C噴射結(jié)合劑。
(4)分層實體成型技術(shù)(larninated object manufacturing,LOM) 分層實體成型技術(shù)是美國的Helisys公司開發(fā)并實現(xiàn)商業(yè)化的。
(5)立體光刻成型技術(shù)(stereolithography,SL) 此成型方法早由Charles Hull于984年申請專利,之后由3D Systems公司實現(xiàn)商業(yè)化。初該成型技術(shù)主要應(yīng)用于高分子的成型,將該方法用于陶瓷成型的研究還剛剛起步。