對(duì)于當(dāng)下的科技界，最為人們津津樂(lè)道、炒得最火的技術(shù)無(wú)疑就是3D打印了，美國(guó)總統(tǒng)奧巴馬在今年年初發(fā)表的國(guó)情咨文中，談到3D打印及其重要性時(shí)指出：“3D打印有可能革命化我們制造所有產(chǎn)品的方式。”隨后3D打印成為美國(guó)政府在全國(guó)范圍內(nèi)15個(gè)制造創(chuàng)新領(lǐng)域計(jì)劃的第一個(gè)樣本，美國(guó)政府還撥款10億美元并建立專(zhuān)門(mén)基地來(lái)支持這項(xiàng)技術(shù)。
3D打印將會(huì)給陶瓷行業(yè)帶來(lái)哪些變革，值得期待（資料圖片）
3D打印顛覆性地改變了產(chǎn)品制造的方式，所以受其影響最深的在于制造業(yè)，最終也將會(huì)改變?nèi)祟?lèi)的生活。有人把3D打印機(jī)比作哆啦a夢(mèng)的口袋，如今，涉及到人類(lèi)吃穿住用行的包括鞋子、衣服、巧克力、玩具、雕塑、耳朵、牙齒、玻璃、瓷器、汽車(chē)等產(chǎn)品，3D打印都可以做出來(lái)。甚至在近日召開(kāi)的兩會(huì)上，殲-15總設(shè)計(jì)師孫聰透露，鈦合金和M100鋼的3D打印技術(shù)已廣泛用于新機(jī)設(shè)計(jì)試制過(guò)程;歐洲航天局(ESA)正在探索使用月塵作為建筑材料，打造一個(gè)3D打印的月球基地的方案。不少網(wǎng)友直呼：人類(lèi)已經(jīng)無(wú)法阻止3D打印了!
陶瓷行業(yè)作為傳統(tǒng)制造業(yè)的重要一環(huán)，是否會(huì)趕上3D打印的順風(fēng)車(chē)?在陶瓷行業(yè)，自從陶瓷噴墨打印技術(shù)普及之后，3D打印早已不是什么新鮮的詞匯，甚至4D、5D、6D這些概念也層出不窮，但3D打印技術(shù)并非陶瓷噴墨打印這種表面裝飾技術(shù)那么簡(jiǎn)單，那么真正的3D打印技術(shù)是否會(huì)對(duì)陶瓷行業(yè)的工業(yè)生產(chǎn)帶來(lái)變革，對(duì)制造業(yè)而言，3D打印技術(shù)的真正魅力和前景又在何方，這些，都值得業(yè)內(nèi)人士去深入探討和思考。
近期，一種利用3D打印成形衛(wèi)生陶瓷的方法在中國(guó)業(yè)界公開(kāi)，使國(guó)內(nèi)陶瓷行業(yè)實(shí)現(xiàn)3D打印不在那么遙遠(yuǎn)。
一、技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明公開(kāi)了一種利用3D打印成形衛(wèi)生陶瓷的方法，是一種衛(wèi)生陶瓷一步成形方法。該方法專(zhuān)門(mén)用于衛(wèi)生陶瓷的成形,解決了傳統(tǒng)衛(wèi)生陶瓷成形過(guò)程復(fù)雜、周期長(zhǎng)、成品率低及模具制作繁雜、費(fèi)用高等問(wèn)題。
二、背景技術(shù)
成形是衛(wèi)生陶瓷生產(chǎn)必不可少的一個(gè)中間過(guò)程。傳統(tǒng)的衛(wèi)生陶瓷的成形是將制備好的陶瓷泥漿注入預(yù)先制好的石膏或樹(shù)脂模具內(nèi)，經(jīng)過(guò)模具的自然或系統(tǒng)帶壓力的脫水，開(kāi)模后即可得到所要求的衛(wèi)生陶瓷坯體。衛(wèi)生陶瓷的形狀由模具決定,改換品種必須更換模具。
3D打印，又稱(chēng)三維打印，是快速成形技術(shù)的一種，它是運(yùn)用粉末狀可粘合材料，通過(guò)一層一層的多層打印方式，構(gòu)造打印對(duì)象。使構(gòu)造對(duì)象一次成形。
利用3D打印來(lái)完成衛(wèi)生陶瓷的成形,首先省去了模具，也就省去了模具制作等工序及費(fèi)用;其次成形時(shí)間短，單件成形時(shí)間僅需傳統(tǒng)二十分之一;第三不受模具限制，按給定的程序變換品種，能達(dá)到一件一個(gè)形狀的要求，可實(shí)現(xiàn)快捷、產(chǎn)品個(gè)性化生產(chǎn)的特點(diǎn)。
以下是公布的3D打印技術(shù)專(zhuān)利及其使用方法。
中國(guó)專(zhuān)利CN102608890A公開(kāi)了一種3D激光打印機(jī)，其特征在于：所述感光鼓為兩個(gè)，該每個(gè)所述感光鼓分別設(shè)有一個(gè)所述粉末盒、一個(gè)信號(hào)轉(zhuǎn)換裝置;所述兩個(gè)粉末盒中的一個(gè)填充有熱熔粉末，另一個(gè)填充有非熱熔粉末。將平面打印技術(shù)和工業(yè)熔鑄技術(shù)合為一體。實(shí)現(xiàn)一種全新的產(chǎn)品制造模式。
中國(guó)專(zhuān)利CN102627050A公開(kāi)了利用3D打印骨灰成像方法，把人像經(jīng)過(guò)計(jì)算機(jī)處理生成三維圖像，以研磨好的骨灰為3D打印機(jī)的原料，打印成塑像;采用3D打印機(jī)或者人工為塑像上色。
中國(guó)專(zhuān)利CN1052273公開(kāi)了由漿料成型陶瓷及陶瓷基復(fù)合材料部件的方法和設(shè)備的。它是在注漿、壓力注漿或壓濾成型的同時(shí)或成型過(guò)程中對(duì)陶瓷漿料進(jìn)行超聲波作用，使陶瓷漿料中各組分處于均勻分布有效分散的動(dòng)態(tài)分散平衡狀態(tài)。從而成型出各相均勻、密度一致、結(jié)構(gòu)精細(xì)、性能優(yōu)異的坯體。
中國(guó)專(zhuān)利CN2846077公開(kāi)了一種陶瓷高壓注漿成型機(jī)，它使用樹(shù)脂模具，適用于衛(wèi)生陶瓷和日用陶瓷的成型。
中國(guó)專(zhuān)利CN202367844U公開(kāi)了一種微壓陶瓷成型機(jī)，用于衛(wèi)生陶瓷澆注成型，實(shí)現(xiàn)了機(jī)械化生產(chǎn)，大大提高了工作效率，同時(shí)降低了勞動(dòng)強(qiáng)度。
三、發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提出一種可用3D打印的方法實(shí)現(xiàn)衛(wèi)生陶瓷成形。
首先制備既適合3D打印又具有適當(dāng)燒結(jié)性能的陶瓷粉料，利用計(jì)算機(jī)控制3D打印機(jī)將制備好的陶瓷粉料打印成所設(shè)計(jì)的形狀，然后經(jīng)過(guò)干燥、施釉燒成最終成為產(chǎn)品。從而達(dá)到利用3D打印來(lái)完成衛(wèi)生陶瓷生產(chǎn)過(guò)程中的坯體成形。
其基本特性主要有：3D打印機(jī)所使用的陶瓷粉料是預(yù)先制備的;陶瓷粉料是使用普通陶瓷原料按照一定的配方，經(jīng)研磨、混合，加入一定的添加劑制得;衛(wèi)生陶瓷成型過(guò)程為3D打印完成，不需要模具;一次打印出所要求形狀的衛(wèi)生陶瓷坯體;以及衛(wèi)生陶瓷的形狀可根據(jù)需要隨時(shí)改變，數(shù)字化控制。
陶瓷行業(yè)作為傳統(tǒng)制造業(yè)，在數(shù)字化水平和商業(yè)模式探索上，距離制造業(yè)的前沿技術(shù)和思想都會(huì)存在一定的滯后性，但是如果能夠創(chuàng)新性地進(jìn)行吸收利用，相信會(huì)對(duì)推動(dòng)陶瓷行業(yè)的變革升級(jí)注入新的活力。
