陶瓷面曝光快速成型工艺研究

来源：机械工程学报杂志2017年第7期北京时间：

作者：杨飞, 连芩, 武向权, 李涤尘, 靳忠民

单位：1. 西安交通大学机械制造系统工程国家重点实验室 西安 710054; 2. 西安交通大学快速制造国家工程研究中心 西安 710054; 3. 西安交通大学高端制造装备协同创新研究中心 西安 710054

摘要：利用投影机中微小反射镜阵列(Digital micromirror device，DMD)形成投影图案，以发光二极管紫外光(UV-LED)作为光源，建立了陶瓷面曝光快速成型试验系统。利用该系统研究了自开发的可光固化磷酸钙陶瓷浆料的光固化性能，确定了其 临界曝光强度为14.24 mJ/cm2，透射深度为149 μm;优化了面曝光陶瓷成型的工艺参数，即分层厚度100 μm，曝光强度 54 mJ/cm2，曝光时间3 s，并实现了带有复杂网状结构的陶瓷多孔支架的制造。该工艺所成型的陶瓷零件经烧结后，其致密表面和内部未见有裂纹和较大孔洞，压缩强度高达63 MPa，可满足骨组织工程支架的机械性能要求。所述的面曝光快速成型工艺可直接成型多孔以及复杂结构的陶瓷零件，有望为陶瓷骨组织支架的制造提供新的发展方向。

关键词：光固化,面曝光,陶瓷,3D打印；

基金资助：* 国家自然科学基金(51323007， 51375371)、陕西科技厅 (2016GY-201， 2016KTZDGY07-01)和广东科技厅(2016B090915002)资助项目; 20160409收到初稿，20161114收到修改稿;