吴 飞, 李亦能, 王梦辉

(武汉理工大学 机电工程学院， 湖北 武汉 430070)

3D打印技术，又称增材制造技术(additive manufacturing，AM)[1]或快速成型技术，是一种通过逐层加工实现材料的堆叠、黏结，得到所需要的三维模型加工件的技术方法.交叉融合了包括计算机技术、机械工程、材料科学、生物科学及数控技术等多学科的新型制造技术，在机械制造、生物医疗、海洋、航空、建筑等行业中得到了广泛应用.

为了提高陶瓷材料的打印精度，对挤出参数进行优化匹配，以适应挤出材料的基本流变特性，对挤出成型过程中的各项工艺参数进行了研究，并借助打印试验分析了最优工艺参数.

1 陶瓷材料3D打印试验台

1.1 打印试验台的搭建

基于陶瓷材料的流变特性，以FDM打印机为基础搭建了一台适用于陶瓷浆料挤出的3D打印试验台，其整体结构如图1所示.陶瓷材料3D打印试验台主要由四部分组成，分别为移动模组、打印底板、打印挤出头和光固化UV激光灯.

图1 3D打印试验台Fig.1 3D printing test bench

1.2 挤出头类型的选取

目前主流的打印挤出头分为柱形头和锥形头两种，如图2所示.柱形头打印成丝效果好，但随打印分辨率的提高，在面对高固相含量的浆料进行打印过程需要较高的挤出力，容易出现挤出力不足，打印堵头的情况；锥形头由于其锥形结构的优势，在面对高固含量浆料的打印过程中可以大大减少打印挤出所需的挤出力，并具有较好的挤出成丝效果.因此在本次研究中考虑使用锥形挤出头进行打印.