一种陶瓷快速成型装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及快速成型技术领域，尤其是涉及一种陶瓷快速成型装置。
【背景技术】
[0002]到目前为止，已经出现了 20多种固体快速无模成型技术，其中一些技术在机械制造、高分子材料等行业已经形成了多种商业化应用，但在陶瓷领域的固体快速无模成型技术的研究开展相对较晚。以往的技术主要关注于陶瓷烧结工艺，而成型工艺一直是个薄弱环节，不受重视。现在，人们已经逐渐认识到在成型过程中形成的一些缺陷(如不均匀性等)是靠烧结工艺无法弥补的。成型工艺已经成为制备高性能陶瓷材料部件的关键技术，它对提高陶瓷材料的均匀性、重复性和成品率，降低陶瓷功能材料成型成本具有十分重要的意义。面对一个迅速变化且无法预料的买方市场，制造商们不但要很快地设计出符合人们消费需求的产品，而且必须很快地生产制造出来，抢占市场，传统的大批量生产模式对市场的响应就显得越来越迟缓与被动，快速响应市场需求，已成为制造业发展的重要趋势。
【发明内容】
[0003]本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种陶瓷快速成型装置，该装置采用陶瓷与聚合材料组成的陶瓷溶液通过扫描仪进行固化处理，结构简单，无需制造专用模具，降低了制造成本和工艺难度，生产效率高。
[0004]为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是:一种陶瓷快速成型装置，其特征在于:包括内部装有由陶瓷粉末和感光聚合材料混合成的陶瓷溶液的容器、设置在容器内部的Z轴升降装置、设置在容器上方的XY轴运动装置、对陶瓷溶液进行扫描以使其固化的扫描仪、为扫描仪提供光照条件的激光器、驱动Z轴升降装置上下移动的Z轴电机和驱动XY轴运动装置水平移动的XY轴电机；所述Z轴升降装置由用于放置待成型陶瓷件的水平平台和垂直固定在所述水平平台右端的竖直挡板组成，所述容器的右侧内壁上设置有可沿所述右侧内壁上下滑动的升降丝杆，所述升降丝杆通过螺栓和螺母固定在所述竖直挡板上，所述Z轴电机的动力输出轴与所述升降丝杆通过传动机构一连接，所述XY轴运动装置包括用于分别带动扫描仪沿水平X轴方向移动的滑杆和沿水平Y轴方向移动的丝杆，所述滑杆通过连接件与所述丝杆滑动连接，所述丝杆通过传动机构二与XY轴电机的动力输出轴固定连接，所述激光器的输出端与扫描仪相接，所述扫描仪安装在XY轴运动装置上，所述扫描仪与其发送扫描控制命令的上位监控机进行连接；所述容器的横截面为U字形；所述Z轴电机和所述XY轴电机均由电机控制器进行控制且二者均与所述电机控制器相接；所述容器底部设置有对陶瓷溶液进行加热以便提高待成型陶瓷件的产品质量的电加热装置，所述电加热装置由温度控制器进行控制，所述容器上装有对陶瓷溶液的温度进行实时检测的温度检测单元，所述温度检测单元与所述温度控制器相接；所述温度控制器和所述电机控制器均与所述上位监控机相接。
[0005]上述一种陶瓷快速成型装置，其特征是:所述扫描仪上安装有对其移动位置进行实时检测的位置检测单元，所述位置检测单元与所述电机控制器相接。
[0006]上述一种陶瓷快速成型装置，其特征是:所述Z轴升降装置上安装有对其升降高度进行实时检测的升降高度检测单元，所述升降高度检测单元与所述电机控制器相接。
[0007]上述一种陶瓷快速成型装置，其特征是:所述激光器为自由电子激光器。
[0008]本发明与现有技术相比具有以下优点:采用陶瓷与聚合材料组成的陶瓷溶液通过扫描仪进行固化处理，结构简单，投入成本低，解决了现有的陶瓷材料制造过程中成本高，工艺过程复杂，加工周期长等问题；对陶瓷溶液的温度进行有效控制，提高了陶瓷材料的均匀性和成品率。
[0009]下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
【附图说明】
[0010]图1为本发明的结构示意图。
[0011]附图标记说明:
[0012]I一激光器； 2—扫描仪；3—XY轴运动装置；
[0013]4一Z轴升降装置；5—容器；6—陶瓷溶液；
[0014]7—待成型陶瓷件。
【具体实施方式】
[0015]如图1所示，本发明包括内部装有由陶瓷粉末和感光聚合材料混合成的陶瓷溶液6的容器5、设置在容器5内部的Z轴升降装置4、设置在容器5上方的XY轴运动装置3、对陶瓷溶液6进行扫描以使其固化的扫描仪2、为扫描仪2提供光照条件的激光器1、驱动Z轴升降装置4上下移动的Z轴电机和驱动XY轴运动装置3水平移动的XY轴电机；所述Z轴升降装置4由用于放置待成型陶瓷件7的水平平台和垂直固定在所述水平平台右端的竖直挡板组成，所述容器5的右侧内壁上设置有可沿所述右侧内壁上下滑动的升降丝杆，所述升降丝杆通过螺栓和螺母固定在所述竖直挡板上，所述Z轴电机的动力输出轴与所述升降丝杆通过传动机构一连接，所述XY轴运动装置3包括用于分别带动扫描仪2沿水平X轴方向移动的滑杆和沿水平Y轴方向移动的丝杆，所述滑杆通过连接件与所述丝杆滑动连接，所述丝杆通过传动机构二与XY轴电机的动力输出轴固定连接，所述激光器I的输出端与扫描仪2相接，所述扫描仪2安装在XY轴运动装置3上，所述扫描仪2与其发送扫描控制命令的上位监控机进行连接。所述容器5的横截面为U字形。所述Z轴电机和所述XY轴电机均由电机控制器进行控制且二者均与所述电机控制器相接。所述容器5底部设置有对陶瓷溶液6进行加热以便提高待成型陶瓷件7的产品质量的电加热装置，所述电加热装置由温度控制器进行控制，所述容器5上装有对陶瓷溶液6的温度进行实时检测的温度检测单元，所述温度检测单元与所述温度控制器相接；所述温度控制器和所述电机控制器均与所述上位监控机相接。
[0016]本实施例中，所述扫描仪2上安装有对其移动位置进行实时检测的位置检测单元，所述位置检测单元与所述电机控制器相接。
[0017]同时，所述Z轴升降装置4上安装有对其升降高度进行实时检测的升降高度检测单元，所述升降高度检测单元与所述电机控制器相接。
[0018]本实施例中，所述激光器I为自由电子激光器。
[0019]以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。
【主权项】
1.一种陶瓷快速成型装置，其特征在于:包括内部装有由陶瓷粉末和感光聚合材料混合成的陶瓷溶液(6)的容器(5)、设置在容器(5)内部的Z轴升降装置(4)、设置在容器(5)上方的XY轴运动装置(3)、对陶瓷溶液(6)进行扫描以使其固化的扫描仪(2)、为扫描仪(2)提供光照条件的激光器(I)、驱动Z轴升降装置(4)上下移动的Z轴电机和驱动XY轴运动装置(3)水平移动的XY轴电机；所述Z轴升降装置(4)由用于放置待成型陶瓷件(7)的水平平台和垂直固定在所述水平平台右端的竖直挡板组成，所述容器(5)的右侧内壁上设置有可沿所述右侧内壁上下滑动的升降丝杆，所述升降丝杆通过螺栓和螺母固定在所述竖直挡板上，所述Z轴电机的动力输出轴与所述升降丝杆通过传动机构一连接，所述XY轴运动装置(3)包括用于分别带动扫描仪(2)沿水平X轴方向移动的滑杆和沿水平Y轴方向移动的丝杆，所述滑杆通过连接件与所述丝杆滑动连接，所述丝杆通过传动机构二与XY轴电机的动力输出轴固定连接，所述激光器(I)的输出端与扫描仪(2 )相接,所述扫描仪(2 )安装在XY轴运动装置(3)上，所述扫描仪(2)与其发送扫描控制命令的上位监控机进行连接；所述容器(5)的横截面为U字形；所述Z轴电机和所述XY轴电机均由电机控制器进行控制且二者均与所述电机控制器相接；所述容器(5)底部设置有对陶瓷溶液(6)进行加热以便提高待成型陶瓷件(7)的产品质量的电加热装置，所述电加热装置由温度控制器进行控制，所述容器(5)上装有对陶瓷溶液(6)的温度进行实时检测的温度检测单元，所述温度检测单元与所述温度控制器相接；所述温度控制器和所述电机控制器均与所述上位监控机相接。
2.按照权利要求1所述的一种陶瓷快速成型装置，其特征在于:所述扫描仪(2)上安装有对其移动位置进行实时检测的位置检测单元，所述位置检测单元与所述电机控制器相接。
3.按照权利要求1或2所述的一种陶瓷快速成型装置，其特征在于:所述Z轴升降装置(4)上安装有对其升降高度进行实时检测的升降高度检测单元，所述升降高度检测单元与所述电机控制器相接。
4.按照权利要求1或2所述的一种陶瓷快速成型装置，其特征在于:所述激光器(I)为自由电子激光器。
【专利摘要】本发明公开了一种陶瓷快速成型装置，包括内部装有由陶瓷粉末和感光聚合材料混合成的陶瓷溶液的容器、设置在容器内部的Z轴升降装置、设置在容器上方的XY轴运动装置、对陶瓷溶液进行扫描以使其固化的扫描仪、为扫描仪提供光照条件的激光器、驱动Z轴升降装置上下移动的Z轴电机和驱动XY轴运动装置水平移动的XY轴电机。本发明采用陶瓷与聚合材料组成的陶瓷溶液通过扫描仪进行固化处理，结构简单，无需制造专用模具，降低了制造成本和工艺难度，生产效率高。
【IPC分类】B28B1-00, B28B17-00
【公开号】CN104552554
【申请号】CN201310517433
【发明人】麻树波
【申请人】西安中科麦特电子技术设备有限公司
【公开日】2015年4月29日
【申请日】2013年10月27日