用于3D打印的无压快速烧结装置及烧结方法

文档序号:25996502发布日期:2021-07-23 21:11阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种用于3d打印的无压快速烧结装置,其特征在于,所述无压快速烧结装置包括炉体、底座、上电极、下电极、上石墨电极、下石墨电极、烧结模具、电流控制系统和烧结控制系统;

所述上石墨电极和所述下石墨电极分别位于所述烧结模具两端,所述上石墨电极和下石墨电极分别与上电极和下电极相连,所述下电极通过底座与炉体隔开;

所述电流控制系统与上电极和下电极连接,用于控制上电极和下电极的电压和电流;

所述烧结控制系统与电流控制系统连接,用于控制设备的启动和烧结工艺参数。

2.根据权利要求1所述的用于3d打印的无压快速烧结装置,其特征在于,所述烧结模具包括上石墨垫块、中空圆柱形石墨模具、承烧板、隔热块以及下石墨垫块;所述上石墨垫块和下石墨垫块分别与上石墨电极和下石墨电极相连;上石墨垫块、中空圆柱形石墨模具以及下石墨垫块形成密封的烧结室;所述隔热块位于烧结室内部,置于下石墨垫块的上方;所述承烧板位于隔热块上方。

3.根据权利要求2所述的用于3d打印的无压快速烧结装置,其特征在于,所述烧结模具还包括设置在中空圆柱形石墨模具外表面的测温元件。

4.根据权利要求1所述的用于3d打印的无压快速烧结装置,其特征在于,所述烧结装置还包括气氛控制系统,所述炉体上设置有进出气口;所述气氛控制系统通过炉体上的进出气口与炉体内部相通;所述气氛控制系统可以控制炉体内部为真空或者气氛环境。

5.根据权利要求4所述的用于3d打印的无压快速烧结装置,其特征在于,所述烧结装置还包括冷却控制系统;所述冷却控制系统通过冷却水通道与炉体、底座、上电极、下电极、电流控制系统、气氛控制系统以及烧结控制系统相连。

6.根据权利要求1所述的用于3d打印的无压快速烧结装置,其特征在于,所述电流控制系统为直流电源、直流脉冲电源或交变电流电源。

7.权利要求1~6任意一项所述的用于3d打印的无压快速烧结装置的烧结方法,其特征在于,包括以下步骤:

(1)通过3d打印技术制备待烧结坯体;

(2)将制备好的待烧结坯体放入烧结模具的承烧板上;

(3)通过烧结控制系统启动设备;然后开启冷却控制系统;通过气氛控制系统对炉体进行抽真空或者通入惰性气体;

(4)通过烧结控制系统输入烧结的工艺参数,运行烧结程序;

(5)烧结结束后,待烧结模具的温度降至室温后停止气氛控制系统,等炉体内恢复到大气环境后取出烧结产品。

8.根据权利要求7所述的烧结方法,其特征在于,烧结的工艺参数包括烧结温度、升温速率、保温时间和冷却方式。

9.根据权利要求7所述的烧结方法,其特征在于,所述惰性气体为氮气、氩气或氦气。

10.根据权利要求7所述的烧结方法,其特征在于,所述冷却方式可以为自然冷却或控温冷却。


技术总结
本发明涉及3D打印技术领域,具体涉及一种用于3D打印的无压快速烧结装置及烧结方法。无压快速烧结装置包括炉体、底座、上电极、下电极、上石墨电极、下石墨电极、烧结模具、电流控制系统和烧结控制系统;上石墨电极和所述下石墨电极分别位于烧结模具两端,上石墨电极和下石墨电极分别与上电极和下电极相连,下电极通过底座与炉体隔开;电流控制系统与上电极和下电极连接,用于控制上电极和下电极的电压和电流;烧结控制系统与电流控制系统连接,用于控制设备的启动和烧结工艺参数。本发明有效地解决目前快速烧结设备无法用于3D打印复杂结构件烧结的问题,极大地提高了生产和研发效率,本发明可以获得具有纳米晶陶瓷特殊性能的3D打印产品。

技术研发人员:张庆茂;蔡鹏;郭亮;刘亮志;郑章鉴;甘甜
受保护的技术使用者:华南师范大学
技术研发日:2021.04.27
技术公布日:2021.07.23
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