粉末冶金与陶瓷材料的成型工艺.ppt

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1、第七章 粉末冶金与陶瓷材料的成型工艺 粉粉末末冶冶金金（Powder Powder MetallurgyMetallurgy）与与陶陶瓷瓷(Ceramic)(Ceramic)的的主主要要制制备备工工艺艺过过程程包包括括粉粉末末制制备备、成成型型和和烧烧结结。其其生生产产工工艺艺过过程程可可简简单单地地表表示示为为：粉粉末末制制备备坯坯料料制制备备成成型型干干燥燥烧烧结结后处理热压或热等静压烧结成品后处理热压或热等静压烧结成品 本本章章将将讨讨论论粉粉末末冶冶金金与与陶陶瓷瓷的的成成型型原原理理、粉粉体体制制备备技技术术、粉粉末末冶冶金金的的成成型型工工艺艺和和陶陶瓷瓷材材料料的的成成型型工工艺

2、艺，最最后后介介绍快速成型工艺。绍快速成型工艺。粉末制备坯料制备成型干燥烧结后处理热压或热等静压烧结成品第七章第七章 粉末冶金与陶瓷材料的成型工艺粉末冶金与陶瓷材料的成型工艺第一节 粉体成型原理一、一、粉料的基本物理性能粉料的基本物理性能1.1.粒粒 度度(Particle(Particle Size)Size)和和 粒粒 度度 分分 布布(Particle Size Distribution)(Particle Size Distribution)粒粒度度是是指指粉粉料料的的颗颗粒粒大大小小，通通常常以以颗颗粒粒半半径径r r或或直直径径d d表表示示。粒粒度度分分布布是是指指多多分分散散体

3、体系系中中各各种种不同大小颗粒所占的百分比。不同大小颗粒所占的百分比。第一节第一节 粉体成型原理粉体成型原理2.2.颗粒的形态与拱桥效应颗粒的形态与拱桥效应 人人们们一一般般用用针针状状、多多面面体体状状、柱柱状状、球球状状等等来描述颗粒的形态。来描述颗粒的形态。粉粉料料自自由由堆堆积积的的空空隙隙率率往往往往比比理理论论计计算算值值大大得得多多，就就是是因因为为实实际际粉粉料料不不是是球球形形，加加上上表表面面粗粗糙糙图图表表，以以及及附附着着和和凝凝聚聚的的作作用用，结结果果颗颗粒粒互互相相交交错错咬咬合合，形形成成拱拱桥桥型型空空间间，增增大大了了空空隙隙率率。这这种现象称为拱桥效应（见

4、种现象称为拱桥效应（见图图7-17-1）。）。第一节第一节 粉体成型原理粉体成型原理3.3.粉体的表面特性粉体的表面特性 （1 1）粉粉体体颗颗粒粒的的表表面面能能(surface(surface energy)energy)和和表表面状态面状态 粉粉体体颗颗粒粒表表面面的的“过过剩剩能能量量”称称为为粉粉体体颗颗粒粒的的表面能。表面能。表表7-17-1是是当当粒粒径径发发生生变变化化时时，一一般般物物质质颗颗粒粒其其原原子数与表面原子数之间的比例变化。子数与表面原子数之间的比例变化。（2 2）粉体颗粒的吸附与凝聚）粉体颗粒的吸附与凝聚(Coagulation)(Coagulation)一一个

5、个颗颗粒粒依依附附于于其其它它物物体体表表面面上上的的现现象象称称之之为为附附着着。而而凝凝聚聚则则是是指指颗颗粒粒间间在在各各种种引引力力作作用用下下的的团团聚。聚。第一节第一节 粉体成型原理粉体成型原理4.4.粉粉料料的的堆堆积积（填填充充）特特性性(Packing(Packing Property)Property)单单一一颗颗粒粒（即即纯纯粗粗颗颗粒粒或或细细颗颗粒粒）堆堆积积时时的的空空隙隙率率约约40%40%。若若用用二二种种粒粒度度（如如平平均均粒粒径径比比为为10:110:1）配配合合则则其其堆堆积积密密度度增增大大；而而采采用用三三级级粒粒度度的颗粒配合则可得到更大的堆积密度

6、。的颗粒配合则可得到更大的堆积密度。5.5.粉料的流动性粉料的流动性(Flowing Property)(Flowing Property)粉粉料料虽虽然然由由固固体体小小颗颗粒粒组组成成，但但由由于于其其分分散散度度较较高高，具具有有一一定定的的流流动动性性。当当堆堆积积到到一一定定高高度度后后，粉粉料料会会向向四四周周流流动动，始始终终保保持持为为圆圆锥锥体体（图图7-27-2），其自然安息角（偏角），其自然安息角（偏角）保持不变。保持不变。第一节第一节 粉体成型原理粉体成型原理二、二、压制成型原理压制成型原理 压压制制成成型型是是基基于于较较大大的的压压力力，将将粉粉状状坯坯料料在模型中

7、压成块状坯体的。在模型中压成块状坯体的。1.1.压制成型过程中坯体的变化压制成型过程中坯体的变化 （1 1）密度的变化）密度的变化 （2 2）强度的变化）强度的变化 （3 3）坯体中压力的分布）坯体中压力的分布 图图7-37-3为为单单面面加加压压是是坯坯体体内内部部压压力力分分布布情情况。况。第一节第一节 粉体成型原理粉体成型原理2.2.影响坯体密度影响坯体密度(Density)(Density)的因素的因素（1 1）成型压力）成型压力 压压制制过过程程中中，施施加加于于粉粉料料上上的的压压力力主主要要消消耗耗在在以以下下二方面：二方面：1 1）克服粉料的阻力）克服粉料的阻力P1P1，称为净

8、压力。，称为净压力。2 2）克克服服粉粉料料颗颗粒粒对对模模壁壁摩摩擦擦所所消消耗耗的的力力P2P2，称称为为消消耗压力。耗压力。压制过程中的总压力压制过程中的总压力P=P1+P2P=P1+P2，即成型压力。，即成型压力。（2 2）加压方式）加压方式 图图7-47-4为加压方式和压力分布关系图。为加压方式和压力分布关系图。（3 3）加压速度）加压速度（4 4）添加剂的选用）添加剂的选用第一节第一节 粉体成型原理粉体成型原理3.3.对压制用粉料的工艺性能要求对压制用粉料的工艺性能要求 由由于于压压制制成成型型时时粉粉料料颗颗粒粒必必须须能能充充满满模模型型的的各各个个角角落落，因因此此要要求求粉

9、粉料料具具有有良良好好的的流流动动性性。为为了了得得到到较较高高的的素素坯坯密密度度，粉粉料料中中包包含含的的气气体体越越少少越越好好，粉粉料料的的堆堆积积密密度越高越好。度越高越好。第一节第一节 粉体成型原理粉体成型原理三、三、可塑泥团的成型原理可塑泥团的成型原理 1.1.可可塑塑泥泥团团的的流流变变特特性性(RheologicalRheological Behavior)Behavior)图图7 75 5为粘土泥团的应力应变曲线。为粘土泥团的应力应变曲线。图图7 76 6表表示示了了粘粘土土的的含含水水量量与与其其应应力力应应变曲线的关系。变曲线的关系。第一节第一节 粉体成型原理粉体成型原

10、理2.2.影响泥团可塑性的因素影响泥团可塑性的因素（1 1）固相颗粒大小和形状）固相颗粒大小和形状 一一般般地地说说，泥泥团团中中固固相相颗颗粒粒愈愈粗粗，呈呈现现最最大大塑塑性性时时所所需需的的水水分分愈愈少少，最最大大可可塑塑性性愈愈低低；颗颗粒粒愈愈细细则则比比表表面面愈愈大大，每每个个颗颗粒粒表表面面形形成成水水膜膜所所需需的的水水分分愈愈多多，由由细细颗颗粒粒堆堆积积而而成成的的毛毛细细管管半半径径越越小小，产产生生的的毛毛细细管管力力越越大大，可可塑塑性性也也高高。不不同同形形状状颗颗粒粒的的比比表表面面是是不不同同的的，因因而而对对可可塑塑性性的的影影响响也有差异。也有差异。（2

11、 2）液相的数量和性质）液相的数量和性质 水水分分是是泥泥团团出出现现可可塑塑性性的的必必要要条条件件。泥泥团团中中水水分分适适当当时时才才能能呈呈现现最最大大的的可可塑塑性性，如如图图7-77-7所所示。示。第一节第一节 粉体成型原理粉体成型原理3.3.对可塑坯料的工艺性能要求对可塑坯料的工艺性能要求 可可塑塑性性好好，含含水水量量适适当当，干干燥燥强强度度高高，收缩率小，颗粒细度适当，空气含量低。收缩率小，颗粒细度适当，空气含量低。第一节第一节 粉体成型原理粉体成型原理四、四、泥浆泥浆/粉浆的成型原理粉浆的成型原理1.1.泥浆的流变特性泥浆的流变特性（1 1）泥浆的流动曲线）泥浆的流动曲线

12、 图图7-87-8为一些陶瓷原料泥浆的流动曲线。为一些陶瓷原料泥浆的流动曲线。（2 2）影响泥浆流变性能的因素）影响泥浆流变性能的因素 1 1）泥浆的浓度）泥浆的浓度 图图7-97-9为不同浓度的可塑泥浆的流动曲线。为不同浓度的可塑泥浆的流动曲线。2 2）固相的颗粒大小）固相的颗粒大小 一一定定浓浓度度的的泥泥浆浆中中，固固相相颗颗粒粒越越细细、颗颗粒粒间间平平均均距距离离越越小小，吸吸引引力力增增大大，位位移移时时所所需需克克服服的的阻力增大，流动性减少。阻力增大，流动性减少。第一节第一节 粉体成型原理粉体成型原理3 3）电解质的作用）电解质的作用 向向泥泥浆浆中中加加入入电电解解质质是是改

13、改善善其其流流动动性性和和稳定性的有效方法。稳定性的有效方法。4 4）泥浆的）泥浆的pHpH值值 pHpH值值影影响响其其解解离离程程度度，又又会会引引起起胶胶粒粒-电电位位发发生生变变化化，导导致致改改变变胶胶粒粒表表面面的的吸吸力力与与斥斥力力的的平平衡衡，最最终终使使这这类类氧氧化化物物胶胶溶溶或或絮凝。絮凝。第一节第一节 粉体成型原理粉体成型原理2.2.注浆成型对泥浆的工艺性能的要求注浆成型对泥浆的工艺性能的要求 制制备备出出的的泥泥浆浆应应能能够够满满足足下下列列基基本本要要求求：流流动动性性好好，稳稳定定性性好好，适适当当的的触触变变性性，含含水水量量少少，滤滤过过性性好好，坯坯体

14、体强强度度高高，脱脱模模容易，不含气泡。容易，不含气泡。第一节第一节 粉体成型原理粉体成型原理第二节 粉体制备技术一一、粉粉碎碎(PorphyrizationPorphyrization)与与机机械械合合金金化化(Mechanical Alloying)(Mechanical Alloying)方法方法 粉粉碎碎的的过过程程是是由由机机械械能能转转变变为为粉粉料料表表面面能能的的能能量量转转化化过过程程。机机械械粉粉碎碎法法因因其其设设备备定定型型化化，产产量量大大，容容易易操操作等特点，被广泛地应用于粉末生产中。作等特点，被广泛地应用于粉末生产中。在在相相同同的的工工艺艺条条件件下下，添添加

15、加少少量量的的助助磨磨剂剂往往往往可可使使粉碎效率成倍地提高（粉碎效率成倍地提高（图图7-107-10）。）。第二节第二节 粉体制备技术粉体制备技术二、二、合成法合成法(Synthetic(Synthetic)1.1.原料合成的目的和作用原料合成的目的和作用2.2.合成方法合成方法（1 1）金属粉末的合成方法）金属粉末的合成方法 1 1）还原法）还原法(Reduction Method)(Reduction Method)还还原原法法的的基基本本原原理理就就是是所所使使用用的的还还原原剂剂对对氧氧的的亲亲和和力力比比相相应应金金属属对对氧氧的的亲亲和和力力大大，因因而而能能够够夺夺取取金金属属

16、氧化物中的氧而使金属被还原出来。氧化物中的氧而使金属被还原出来。2 2）雾化法）雾化法(Atomization Method)(Atomization Method)雾雾化化法法生生产产金金属属和和合合金金粉粉末末就就是是利利用用高高压压气气体体（空空气气、惰惰性性气气体体）或或高高压压液液体体（通通常常是是水水）通通过过喷喷嘴作用于金属液流使其迅速地碎化成粉末。嘴作用于金属液流使其迅速地碎化成粉末。3 3）电解法）电解法(Electrolysis Method(Electrolysis Method)电电解解法法既既可可以以在在水水溶溶液液中中进进行行，也也可可以以在在熔熔盐盐状状态下进行。

17、态下进行。第二节第二节 粉体制备技术粉体制备技术（2 2）化合物粉末的合成方法）化合物粉末的合成方法 1 1）固固相相法法(Solid(Solid Reaction Reaction Process)Process)制制备备粉末粉末 固固相相法法就就是是以以固固态态物物质质为为初初始始原原料料来来制制备备粉末的方法。粉末的方法。化合反应法化合反应法 热分解反应法热分解反应法 氧化物还原法氧化物还原法 2 2）液相法制备粉末）液相法制备粉末 液相法分为溶液法和熔液法两大类。液相法分为溶液法和熔液法两大类。溶液法溶液法 生成沉淀法生成沉淀法(Precipitation Method)(Precip

18、itation Method)a.a.直接沉淀法直接沉淀法 b.b.均匀沉淀法均匀沉淀法 c.c.共沉淀法共沉淀法第二节第二节 粉体制备技术粉体制备技术溶溶 剂剂 蒸蒸 发发 法法(Solvent(Solvent Vaporization Vaporization Process)Process)a.a.冰冻干燥法冰冻干燥法b.b.喷雾干燥法喷雾干燥法 c.c.喷雾热分解法喷雾热分解法 熔液法熔液法等离子体喷射法等离子体喷射法 典型的等离子喷管如典型的等离子喷管如图图7-117-11所示所示 激光法激光法 图图7-127-12为激光法制超微粉工艺原理图。为激光法制超微粉工艺原理图。3 3）气相

19、法制备粉末）气相法制备粉末 蒸发凝聚法蒸发凝聚法 气相化学反应法气相化学反应法第二节第二节 粉体制备技术粉体制备技术第三节 粉末冶金（Powder Metallurgy）的成型工艺一、一、压制成型压制成型1.1.物料准备物料准备（1 1）粉末的分级）粉末的分级（2 2）配料混合）配料混合 圆锥形混料器如圆锥形混料器如图图7-137-13所示。所示。（3 3）混合料湿磨）混合料湿磨第三节第三节 粉末冶金的成型工艺术粉末冶金的成型工艺术2.2.压制工艺压制工艺（1 1）称料）称料 称称料料量量通通常常称称为为压压坯坯的的单单重重（允允许许一一定定的的误误差）。压坯的单重可按以下公式计算：差）。压坯

20、的单重可按以下公式计算：Q Q=V V d d K K式中：式中：Q Q-单件压坯的称料量（单重），单件压坯的称料量（单重），kgkg；V V-制品的体积（由制品图算出），制品的体积（由制品图算出），m m3 3；d d-制品要求密度，制品要求密度，kg/mkg/m3 3；K K-重量损失系数。重量损失系数。称称料料方方法法有有两两种种：（1 1）重重量量法法；（2 2）容容量量法。法。（2 2）装料）装料 将将所所称称量量的的粉粉末末装装入入模模具具中中时时，要要求求粉粉末末在在模模腔腔内内分分布布均均匀匀、平平整整，以以保保证证压压坯坯各各部部分分压压缩缩比一致。比一致。第三节第三节 粉末

21、冶金的成型工艺术粉末冶金的成型工艺术（3 3）压制）压制 压压制制通通常常在在液液压压机机或或机机械械压压力力机机上上进进行行。压压制的总压力按下式计算：制的总压力按下式计算：P P=p p S S式中：式中：P P-总压力，总压力，kgkg；p p-单位压制压力，单位压制压力，kg/mkg/m3 3；S S-与压力方向垂直的压坯受压面积，与压力方向垂直的压坯受压面积，m m2 2。（4 4）脱模）脱模 压压力力去去掉掉以以后后，压压坯坯要要从从压压模模内内脱脱出出，从从整整体体压压模模中中脱脱出出的的方方法法有有两两种种，即即将将压压坯坯向向上上顶顶出出或向下推出或向下推出。第三节第三节 粉

22、末冶金的成型工艺术粉末冶金的成型工艺术二、二、粉浆浇注成型粉浆浇注成型1.1.粉浆的制备粉浆的制备2.2.模具材料模具材料 浇注用的模具是用石膏做成的。浇注用的模具是用石膏做成的。3.3.浇注方法浇注方法 可可以以用用手手工工浇浇注注，即即所所谓谓倾倾倒倒浇浇注注法法。也也可可以以用用压压缩缩空空气气浇浇注注，即即用用压压缩缩气气体体将将粉粉浆压入模具内。浆压入模具内。第三节第三节 粉末冶金的成型工艺术粉末冶金的成型工艺术三、三、楔形压制楔形压制 楔楔形形压压制制又又称称循循环环压压制制。其其方方法法是是用用一一只只楔楔形形的的上上模模冲冲，将将粉粉末末分分段段压压制制而而成成制制品品。如如图

23、图7-147-14所所示示。这这种种方方法法可可以以用用一一组组楔楔形形压压制循环示意图表示。制循环示意图表示。第三节第三节 粉末冶金的成型工艺术粉末冶金的成型工艺术第四节 陶瓷材料的成型工艺一、一、普通日用陶瓷的成型工艺普通日用陶瓷的成型工艺1.1.注浆成型注浆成型（1 1）基本注浆方法）基本注浆方法 基本注浆法可分为空心注浆基本注浆法可分为空心注浆(Slush Casting)(Slush Casting)（单面注浆）和实心注浆（单面注浆）和实心注浆（solid casting-solid casting-或叫双或叫双面注浆）两种。面注浆）两种。图图7 71515为空心注浆示意图。为空心注

24、浆示意图。图图7 71616为实心注浆示意图为实心注浆示意图。第四节第四节 陶瓷材料的成型工艺陶瓷材料的成型工艺（2 2）强化注浆方法）强化注浆方法 强强化化注注浆浆方方法法是是在在注注浆浆过过程程中中人人为为地地施施加加外外力力，加加速速注注浆浆过过程程的的进进行行，使使得得吸吸浆浆速速度度和和坯坯体体强度得到明显改善的方法。强度得到明显改善的方法。根根据据所所加加外外力力的的形形式式，强强化化注注浆浆可可以以分分为为真真空注浆、离心注浆和压力注浆等。空注浆、离心注浆和压力注浆等。1 1）真空注浆）真空注浆（Suction CastingSuction Casting）2 2）离心注浆）离心

25、注浆（Centrifugal CastingCentrifugal Casting）3 3）压力注浆）压力注浆（Pressure CastingPressure Casting）第四节第四节 陶瓷材料的成型工艺陶瓷材料的成型工艺2.2.可塑成型可塑成型 可可塑塑成成型型是是对对具具有有一一定定可可塑塑变变形形能能力力的的泥泥料料进进行行加工成型的方法。加工成型的方法。（1 1）滚压成型（）滚压成型（Roller FormingRoller Forming）成成型型时时，盛盛放放着着泥泥料料的的石石膏膏模模型型和和滚滚压压头头分分别别绕绕自自己己的的轴轴线线以以一一定定的的速速度度同同方方向向旋

26、旋转转。滚滚压压头头在在转转动动的的同同时时，逐逐渐渐靠靠近近石石膏膏模模型型，并并对对泥泥料料进进行行滚滚压压成成型型（图图7-177-17）。）。（2 2）塑压成型（）塑压成型（Plastic PressingPlastic Pressing）它它是是将将可可塑塑泥泥料料放放在在模模型型内内在在常常温温下下压压制制成成坯坯的的方法。方法。塑压成型的成型步骤如下（塑压成型的成型步骤如下（图图7-187-18）。）。3.3.压制成型压制成型 粉粉料料含含水水量量为为3-7%3-7%时时为为干干压压成成型型；粉粉料料含含水水量量为为8-15%8-15%时为半干压成型。时为半干压成型。第四节第四节

27、 陶瓷材料的成型工艺陶瓷材料的成型工艺二、二、高技术陶瓷的成型工艺高技术陶瓷的成型工艺1.1.注浆成型法注浆成型法（1 1）注浆成型）注浆成型（2 2）热压铸成型（）热压铸成型（Hot Injection Hot Injection MouldingMoulding）热热压压铸铸成成型型法法是是利利用用石石蜡蜡的的热热流流性性特特点点，与与坯坯料料配配合合，使使用用金金属属模模具具在在压压力力下下进进行行成成型型的的，冷冷凝凝后后坯坯体能保持其形状。它的成型过程如下：体能保持其形状。它的成型过程如下：1 1）蜡浆料的制备）蜡浆料的制备 此此工工序序的的目目的的是是为为了了将将准准备备好好的的坯

28、坯料料加加入入到到以以石石蜡为主的粘结剂中制成蜡板以备成型用。蜡为主的粘结剂中制成蜡板以备成型用。2 2）热压铸）热压铸 图图7-197-19为热压铸机的结构示意图。为热压铸机的结构示意图。3 3）高温排蜡）高温排蜡（3 3）流延成型）流延成型（Doctor-Blade Casting ProcessDoctor-Blade Casting Process）又叫带式浇注法、刮刀法。如又叫带式浇注法、刮刀法。如图图7-207-20所示。所示。第四节第四节 陶瓷材料的成型工艺陶瓷材料的成型工艺2.2.可塑成型法可塑成型法（1 1）挤压成型（）挤压成型（ExtrudingExtruding）挤挤压压

29、成成型型一一般般是是将将真真空空练练制制的的泥泥料料，放放入入挤挤制制机机内内，这这种种挤挤制制机机一一头头可可以以对对泥泥料料施施加加压压力力，另另一一头头装装有有机机嘴嘴即即成成型型模模具具，通通过过更更换换机机嘴嘴，能能挤出各种形状的坯体。如挤出各种形状的坯体。如图图7-217-21所示。所示。（2 2）轧膜成型（）轧膜成型（Roll FormingRoll Forming）这这是是新新发发展展起起来来的的一一种种可可塑塑成成型型方方法法，适适宜宜生产生产1mm1mm以下的薄片状制品，如以下的薄片状制品，如图图7-227-22所示。所示。第四节第四节 陶瓷材料的成型工艺陶瓷材料的成型工艺

30、3.3.模压成型模压成型（1 1）压制成型）压制成型 （2 2）等静压成型（）等静压成型（IsostaticIsostatic Pressing Pressing）等静压成型如等静压成型如图图7-237-23所示。所示。等等静静压压成成型型方方法法有有冷冷等等静静压压和和热热等等静静压压两两种种类类型。型。冷等静压又分为湿式等静压和干式等静压。冷等静压又分为湿式等静压和干式等静压。1 1）湿式等静压）湿式等静压 如如图图7-247-24所示。所示。2 2）干式等静压）干式等静压 如如图图7-257-25所示。所示。第四节第四节 陶瓷材料的成型工艺陶瓷材料的成型工艺第五节 烧结（Sinterin

31、g）一、一、烧结工艺烧结工艺 1.1.烧结温度与保温时间（烧结温度与保温时间（Soaking TimeSoaking Time）的确定）的确定 烧烧结结温温度度(TSTS)和和熔熔融融温温度度(TMTM)的的关关系系有有一一定定规规律律：金金属属粉粉末末：T TS S(0.3-0.4)T-0.4)TM M，盐盐类类：T TS S0.57T TM M ，硅硅酸酸盐盐：T TS S(0.8-0.9)T-0.9)TM M 。烧烧结结保保温温时时间间与与烧烧结结温温度度有有关关。通通常常，烧烧结结温温度度较较高高时时，保保温温时时间间较较短短；相相反反，烧烧结结温温度度较较低低时时，保保温温时时间间要

32、要长。长。2.2.烧结气氛的选择烧结气氛的选择 3.3.升温和降温（冷却）速度的确定升温和降温（冷却）速度的确定 升温和降温时间由制品尺寸和性能要求而定。升温和降温时间由制品尺寸和性能要求而定。第五节第五节 烧结（烧结（Sintering）二、二、烧结方法烧结方法 表表7-27-2列列出出各各种种先先进进或或特特殊殊的的烧烧结结方方法以及它们的优缺点和适用范围法以及它们的优缺点和适用范围。第五节第五节 烧结（烧结（Sintering）第六节 陶瓷与粉末快速成型工艺一、快速成形原理一、快速成形原理 快快速速成成形形技技术术（RPT-RPT-Rapid Rapid Rapid Rapid Prot

33、otyping Prototyping Prototyping Prototyping TechniqueTechniqueTechniqueTechnique）的的本本质质是是采采用用积积分分法法制制造造三三维维实实体体，在在成成形形过过程程中中，先先用用三三维维造造型型软软件件在在计计算算机机中中生生成成部部件件的的三三维维实实体体模模型型，然然后后用用分分层层软软件件对对其其进进行行分分层层处处理理，即即将将三三维维模模型型分分成成一一系系列列的的层层，将将每每一一层层信信息息传传递递到到成成型型机机，通通过过材材料料的的逐逐层层添添加加得得到到三三维维实实体体模模型型。快快速速成成形形

34、的的原原理理框框图图见见图图7-7-2626)。第六节第六节 陶瓷与粉末快速成型工艺陶瓷与粉末快速成型工艺二、快速原型技术的发展现状二、快速原型技术的发展现状三、快速成形技术的加工特点三、快速成形技术的加工特点 与与传传统统的的切切削削加加工工方方法法相相比比，快快速速原原型型加加工工具具有以下优点：有以下优点：(1)(1)可可迅迅速速制制造造出出自自由由曲曲面面和和更更为为复复杂杂形形态态的的零零件件，如如零零件件中中的的凹凹槽槽、凸凸肩肩和和空空心心部部分分等等，大大大大降降低了新产品的开发成本和开发周期。低了新产品的开发成本和开发周期。(2)(2)不不需需要要机机床床切切削削加加工工所所

35、必必需需的的刀刀具具和和夹夹具具，无刀具磨损和切削力影响。无刀具磨损和切削力影响。(3)(3)无振动、噪声和切削废料。无振动、噪声和切削废料。(4)(4)可实现夜间完全自动化生产。可实现夜间完全自动化生产。(5)(5)加加工工效效率率高高，能能快快速速制制作作出出产产品品实实体体模模型型及及模具。模具。第六节第六节 陶瓷与粉末快速成型工艺陶瓷与粉末快速成型工艺四、粉体的分层实体制造技术四、粉体的分层实体制造技术 分层实体制造分层实体制造(LOM)(LOM)的工艺原理图见的工艺原理图见图图7-277-27。五、选择性激光烧结工艺五、选择性激光烧结工艺 SLSSLS工艺原理见工艺原理见图图7-28

36、7-28。六、三维打印法六、三维打印法 三三维维打打印印法法(3DP),(3DP),也也叫叫喷喷墨墨打打印印法法(Ink(Ink Jet Jet Methods),Methods),由由美美国国麻麻省省理理工工学学院院率率先先研研制制成成功功,其其工作原理如工作原理如图图7-297-29所示。所示。第六节第六节 陶瓷与粉末快速成型工艺陶瓷与粉末快速成型工艺本章学习指南本章学习指南 本本章章的的主主要要内内容容包包括括：粉粉体体的的三三种种成成型型原原理理，粉粉末末冶冶金金的的成成型型工工艺艺，普普通通陶陶瓷瓷的的成成型型工工艺艺，高高技技术术陶陶瓷瓷的的成成型型工工艺艺。读读者者应应通通过过对

37、对粉粉体体成成型型基基本本理理论论的的学学习习和和对对粉粉体体制制备备技技术术的的了了解解，着着重重掌掌握握粉粉末末冶冶金金成成型型工工艺艺和和陶陶瓷瓷材材料料的的成成型型工工艺艺。成成型型理理论论是是基基础础，工工艺艺方方法法是是关关键键，只只有有在在充充分分理理解解成成型型理理论论的的基基础础上上，才才能能更好地掌握各种成型方法。更好地掌握各种成型方法。与与第第四四、五五、六六、八八章章的的区区别别是是：本本章章所所述述成成型型工工艺艺所所使使用用的的原原料料为为细细小小的的粉粉体体，其其颗颗粒粒大大小小一一般般在在100m100m以以下下；成成型型得得到到的的坯坯件件还还需需要要经经过过

38、进进一一步步的的烧烧结结才才能能得得到到成成品品。当当然然，它它也也是是一一种种制制备备块块体体材材料料的的有有效效方方法法，与与其其它它制制备备方方法法互互为为补补充充。其其中中的的一一些些方方法与第九章某些部分相似，可相互参照。法与第九章某些部分相似，可相互参照。本章学习指南本章学习指南第七章第七章 图表图表第七章第七章 图表图表第七章第七章 图表图表第七章第七章 图表图表第七章第七章 图表图表第七章第七章 图表图表第七章第七章 图表图表第七章第七章 图表图表第七章第七章 图表图表第七章第七章 图表图表第七章第七章 图表图表第七章第七章 图表图表第七章第七章 图表图表第七章第七章 图表图表第七章第七章 图表图表a)b)c)图图7-16 实心注浆法示意图实心注浆法示意图第七章第七章 图表图表第七章第七章 图表图表第七章第七章 图表图表第七章第七章 图表图表第七章第七章 图表图表第七章第七章 图表图表第七章第七章 图表图表第七章第七章 图表图表第七章第七章 图表图表第七章第七章 图表图表第七章第七章 图表图表第七章第七章 图表图表第七章第七章 图表图表第七章第七章 图表图表第七章第七章 图表图表第七章第七章 图表图表