一种龙泉青瓷堆积法制造方法
【专利摘要】本发明一种龙泉青瓷堆积法制造方法，根据待成形龙泉青瓷的形状要求，设计并构建其三维模型，并按照加工方向进行分层离散化处理，获得模型分层截面信息；利用压力向下推动料筒中的泥料，通过喷嘴向下挤出，被挤出的泥料沉积在水平的升降平台上；喷嘴在计算机程序控制下同步水平运动，任意一层挤出完成后，升降平台下沉一定的深度，该深度在数值上与层高相同，重复以上步骤，直到堆积完成最后一层，得到陶瓷坯体，本发明采用龙泉青瓷现有配方，制得的坯体经过修坯、干燥等后续处理环节，与传统方法制得的坯体性能一致，可以按照现有工艺技术施釉和烧成，具有不改变坯体性能、快速精确成形、无需开模、设备运行稳定可靠、制造和维护成本低等优点。
【专利说明】
_种龙泉青瓷堆积法制造方法
技术领域
[0001]本发明涉及增材制造技术领域，特别涉及一种龙泉青瓷堆积法制造方法。
【背景技术】
[0002]龙泉青瓷是我国传统名瓷，具有瓷质细腻、青翠晶莹、线条流畅、造型秀丽等特点。现有的制坯技术相对落后，生产周期长，设备笨重，产品造型设计与制造难以适应现代市场需求。另一方面，现有的技术完全依靠模具成形，难以满足个性化订制需求。
【发明内容】
[0003]为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种龙泉青瓷堆积法制造方法，可满足快速便捷的数字化建模与制坯需求。
[0004]为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是:
[0005]—种龙泉青瓷堆积法制造方法，包括如下步骤:
[0006]I)根据待成形龙泉青瓷的形状要求，设计并构建其三维模型，并按照加工方向进行分层离散化处理，获得模型分层截面信息；
[0007]2)将混炼好的龙泉青瓷泥料装入料筒；
[0008]3)利用压力向下推动料筒中的泥料，通过喷嘴向下挤出，被挤出的泥料沉积在水平的升降平台上；
[0009]4)喷嘴在计算机程序控制下在水平面上同步运动；
[0010]5)任意一层挤出完成后，升降平台下沉一定的深度，该深度在数值上与层高相同；
[0011]6)重复以上步骤，直到堆积完成最后一层，得到陶瓷坯体。
[0012]将得到的陶瓷坯体进行后续的干燥、施釉和烧成等后处理，成形后，直接采用现有的干燥、烧成设备和其他工艺。
[0013]所述龙泉青瓷泥料是在传统配方中加入功能添加剂以促进成形，以质量分数计，功能添加剂的添加量为泥料的0.05?2%。
[0014]龙泉青瓷传统配方组成:S1265?71%;Α?2θ3 15?19%;Ca0 0.12?0.29% ;MgO0.31 ?0.55% !Fe2O3 0.50 ?0.77% ;Ti〇2 0.05 ?0.11 % ;K2〇 4.02 ?5.88% ;Na〇2 0.01 ?0.05% ;灼减5.22?8.58%。
[0015]所述功能添加剂主要包括甲基纤维素0.1?5%，聚乙烯醇0.1?10%，液体石蜡0.1?5%，余量为水。
[0016]所述利用压力向下推动料筒中的泥料采用如下四种方式之一:
[0017]电动推杆活塞挤出、电机丝杠活塞挤出、气动活塞挤出和电机螺旋挤出。
[0018]所述料筒为可承受高压的圆柱筒。
[0019]所述喷嘴直径为I?20mm可调，喷嘴压力5?20MPa，挤出速度为I?200mm/S。在计算机程序控制下，喷嘴按照三维模型离散化对应的切片数据，以5?100mm/S的速度同步运动。
[0020]所述喷嘴将泥料挤出，按软件控制的路线进行每层模型的铺设，在X-Y平面每铺设完一层陶泥，就沿Z轴方向移动一层分层的厚度，再继续铺设叠加泥料，直到陶坯打印完毕。
[0021]为精准成形，参考试件收缩范围用于建模设计，进行适当的放尺，试件收缩范围:干燥收缩，横向平均12%，纵向平均15%;烧成收缩，横向平均10%，纵向平均15%;总收缩，横向15?22%，平均18%，纵向20?35%，平均27%。
[0022]与现有技术相比，本发明采用龙泉青瓷现有配方，制得的坯体经过修坯、干燥等后续处理环节，与传统方法制得的坯体性能一致，可以按照现有工艺技术施釉和烧成，具有不改变坯体性能、快速精确成形、无需开模、设备运行稳定可靠、制造和维护成本低等优点。
【具体实施方式】
[0023]下面结合实施例详细说明本发明的实施方式。
[0024]—种龙泉青瓷堆积法制造方法，成形过程是:喷嘴将陶瓷泥料挤出，按软件控制的路线进行每层模型的铺设，在X-Y平面每铺设完一层陶泥，就沿Z轴方向移动一层分层的厚度，再继续铺设叠加泥料，直到陶坯打印完毕。
[0025]具体包括如下步骤:
[0026]I)根据待成形龙泉青瓷的形状要求，设计并构建其三维模型，并按照加工方向进行分层离散化处理，获得模型分层截面信息。
[0027]2)将混炼好的龙泉青瓷泥料装入料筒;所述龙泉青瓷泥料是在传统配方中加入功能添加剂以促进成形，以质量分数计，功能添加剂的添加量为泥料的0.05?2%，加入后进行混炼，均匀后作为挤出堆积原料备用。功能添加剂主要包括甲基纤维素0.1?5%，聚乙烯醇0.1?1 %，液体石蜡0.1?5 %，余量为水。
[0028]3)利用压力向下推动料筒中的泥料，通过喷嘴向下挤出，被挤出的泥料沉积在水平的升降平台上;具体地，采用如下四种方式之一:
[0029]电动推杆活塞挤出、电机丝杠活塞挤出、气动活塞挤出和电机螺旋挤出。其中前三种为压力活塞直接挤出，后一种为螺杆旋转推进挤出。料筒为可承受高压的圆柱筒。喷嘴直径为I?20mm可调，喷嘴压力5?20MPa，挤出速度为I?200mm/S。
[0030]4)喷嘴在计算机程序控制下，按照三维模型离散化对应的切片数据，以5?10mm/s的速度同步水平运动。
[0031]5)任意一层挤出完成后，升降平台下沉一定的深度，该深度在数值上与层高相同，如0.5mmο
[0032]6)重复以上步骤，直到堆积完成最后一层，得到陶瓷坯体。为了精准成形，可参考试件收缩范围用于建模设计，进行适当的放尺。试件收缩范围:干燥收缩，横向平均12%，纵向平均15%;烧成收缩，横向平均10%，纵向平均15%。总收缩，横向15?22%，平均18%，纵向20?35%，平均27%。
[0033]7)将得到的陶瓷坯体进行后续的干燥、施釉和烧成等后处理，成形后，直接采用现有的干燥、烧成设备和其他工艺。
【主权项】
1.一种龙泉青瓷堆积法制造方法，其特征在于，包括如下步骤: 1)根据待成形龙泉青瓷的形状要求，设计并构建其三维模型，并按照加工方向进行分层离散化处理，获得模型分层截面信息； 2)将混炼好的龙泉青瓷泥料装入料筒； 3)利用压力向下推动料筒中的泥料，通过喷嘴向下挤出，被挤出的泥料沉积在水平的升降平台上； 4)喷嘴在计算机程序控制下在水平面上同步运动； 5)任意一层挤出完成后，升降平台下沉一定的深度，该深度在数值上与层高相同； 6)重复以上步骤，直到堆积完成最后一层，得到陶瓷坯体。2.根据权利要求1所述龙泉青瓷堆积法制造方法，其特征在于，在计算机程序控制下，喷嘴按照三维模型离散化对应的切片数据，以5?lOOmm/s的速度同步运动。3.根据权利要求1所述龙泉青瓷堆积法制造方法，其特征在于，将得到的陶瓷坯体进行后续的干燥、施釉和烧成等后处理，成形后，直接采用现有的干燥、烧成设备和其他工艺。4.根据权利要求1所述龙泉青瓷堆积法制造方法，其特征在于，所述龙泉青瓷泥料是在传统配方中加入功能添加剂以促进成形，以质量分数计，功能添加剂的添加量为泥料的0.05 ?5.根据权利要求4所述龙泉青瓷堆积法制造方法，其特征在于，所述功能添加剂主要包括纤维素0.1-5%,淀粉0.1?10 %，液体石蜡0.1-5%,其余为水。6.根据权利要求1所述龙泉青瓷堆积法制造方法，其特征在于，所述利用压力向下推动料筒中的泥料采用如下四种方式之一: 电动推杆活塞挤出、电机丝杠活塞挤出、气动活塞挤出和电机螺旋挤出。7.根据权利要求1所述龙泉青瓷堆积法制造方法，其特征在于，所述料筒为可承受高压的圆柱筒。8.根据权利要求1所述龙泉青瓷堆积法制造方法，其特征在于，所述喷嘴直径为I?20mm可调，喷嘴压力5?20MPa，挤出速度为I?200mm/S。9.根据权利要求1所述龙泉青瓷堆积法制造方法，其特征在于，所述喷嘴将泥料挤出，按软件控制的路线进行每层模型的铺设，在X-Y平面每铺设完一层陶泥，就沿Z轴方向移动一层分层的厚度，再继续铺设叠加泥料，直到陶坯打印完毕。10.根据权利要求1所述龙泉青瓷堆积法制造方法，其特征在于，为精准成形，参考试件收缩范围用于建模设计，进行适当的放尺，试件收缩范围:干燥收缩，横向平均12%，纵向平均15% ;烧成收缩，横向平均10%，纵向平均15% ;总收缩，横向15?22%，平均18%，纵向20?35%，平均27%。
【文档编号】B44C3/04GK106042748SQ201610369142
【公开日】2016年10月26日
【申请日】2016年5月30日
【发明人】王秀峰, 樊小蒲, 曹新强, 王佳, 李辉, 杨阳, 张娟娟, 江红涛, 于成龙, 金逸林, 金莹, 吴艳芳, 邱振江, 罗应裕, 兰俊杰, 吴祥建
【申请人】陕西科技大学