分层实体造型(LaminatedObjectManufacturing，简称LOM)是将薄膜材料逐层激光切割成所需形状，然后叠加在一起的造形方法。LOM是一种快速成形新工艺。它将传统的“去除”加工法改变为“增加”加工法。LOM技术综合了计算机辅助设计、激光、光化学和高分子聚合物等多种技术。其基本原理是，首先根据产品设计图纸或“反求”法得到一系列横截面，用数控激光束按每一层的轮廓线对纸或其它片材进行加工并叠加，直至完成整个制件。LOM技术无需机械加工或任何模具，直接从CAD模型生成复杂形状的制件，因而产品研制周期缩短，生产率提高，生产成本降低［1～3］。
应用LOM技术制备工程陶瓷件，首先要制备陶瓷片生坯，然后加工成形为复杂陶瓷件生坯，再脱脂烧结，最后得到复杂陶瓷件。美国对LOM技术进行的研究较多［4～6］。
目前，制备LOM技术用的陶瓷片的方法主要是流延法和挤出法［7］。本实验采用挤出法制备的Al2O3和SiC陶瓷片生坯，厚度为0.2mm，有机物载体为低密度聚乙烯。
1实验
1.1陶瓷片制备
将2μmAl2O3粉末和LDPE颗粒按重量比80∶20混合在一起。将混合物装入Haake-RC90系统双螺杆挤出机，造粒，挤片。同样的方法制备SiC陶瓷片坯件。
1.2流变性能研究
在Haake-RC90系统上比较不同陶瓷粉体积含量的流变性能。
讨论相同体积含量条件下，粉末粒度和温度对流变性能的影响。
1.3产物分析
空气中，对陶瓷片生坯进行TG-DTA热分析。并对产物进行了SEM微观组织分析。
2结果与讨论
2.1流变性能分析
不同Al2O3含量的混合物的流变曲线是相似的，都呈现出假塑性体特征。图3a为463K条件下，不同Al2O3含量的混合物的剪切应力与剪切应变曲线。剪切应力τ随剪切应变γ′的增加而增加，两者的对数为线性关系，满足关系式：
τ=cγ′n=ηappγ′(1)
式中c和n为常数。表观粘度ηapp可以表示为：
ηapp=τ/γ′=cγ′n-1(2)
4结论
采用挤出法制备了用于LOM技术的Al2O3和SiC陶瓷片坯件，厚度为0.2mm。对于2μmAl2O3粉，陶瓷含量为75wt%(42vol%)，脱脂关键温度区间为245～375℃。对于5μmSiC粉末，陶瓷含量为75wt%(47vol%)，脱脂关键温度区间为421～500℃。 |
