陶瓷立體光刻成型介紹

        立體光刻(stereo lithography，SL)是最早的一種快速成型技術(shù)，它以能在紫外光下固化的液相樹脂為原料，通過紫外光逐層固化液相樹脂制出整個部件。SI成型的工藝過程是：液槽里盛滿液態(tài)光敏樹脂，計算機根據(jù)每個截面的輪廓線控制的激光光束掃描光敏樹脂，光敏樹脂很快固化形成一層輪廓，每一層的掃描完成之后工作臺下降一個凝固層的厚度，一層新的液態(tài)樹脂又覆蓋在已掃描過的層表面，新固化的一層黏結(jié)在前一層上，如此重復(fù)直至成型完畢，即形成快速原型。如果實體上有懸空的結(jié)構(gòu)，處理軟件可以預(yù)先判斷并生成必要的支撐工藝結(jié)構(gòu)。構(gòu)型工作全部完成后從工作臺上取出實體，用溶劑洗去未凝固的樹脂，然后用紫外線進行整體照射，以保證所有的樹脂都凝結(jié)牢固。



    SL技術(shù)最初主要應(yīng)用于高分子的成型，將其用于氧化鋁陶瓷成型的研究則剛剛起步，主要有兩種方法。
    (1)直接法  以在紫外光下固化的液相樹脂為黏結(jié)劑，調(diào)制出含有50%體積分數(shù)的液相樹脂懸浮液，應(yīng)用到SL裝置上，就能制備出氧化鋯陶瓷生坯，經(jīng)黏結(jié)劑去除及燒結(jié)等后處理過程，得到最終的陶瓷件。在該工藝中，紫外光能固化的厚度一般為200- 300rLm，它與陶瓷體積分數(shù)和陶瓷與樹脂難熔指數(shù)差值的平方成反比，因此只有與樹脂難熔指數(shù)差值較小的陶瓷材料適合于直接SLA法。目前，已采用該方法制備出Si3 N4、Alz 03的結(jié)構(gòu)陶瓷件及羥基磷灰石的生物陶瓷件。
    (2)間接法  間接法是先用SI。做出模型，而后澆入陶瓷漿料制得陶瓷件。該工藝適合于與樹脂難熔指數(shù)差值較大的陶瓷材料，例如壓電陶瓷PZT的制備。
    SL技術(shù)具有歷史最長、技術(shù)成熟、成型制件表面光滑的優(yōu)點，但是考慮支撐設(shè)計，軟件工作量大。此外，由于存在樹脂從液態(tài)變成固態(tài)，不可避免地會導(dǎo)敢制品收縮變形，從而影響尺寸精度