陶瓷雷射燒結法之生薄層塊之密度均勻性研究

Research on Density Uniformity of Green Part Made by Ceramic Laser Sintering

蔡佳佑(Chia-YU Tsai)

指導教授 ： 湯華興 ； 嚴孝全

國立臺北科技大學/機電學院/製造科技研究所/碩士(2009年)

https://doi.org/10.6841/NTUT.2009.00432

摘要

本文之目的為研究生薄層塊之密度均勻性。為達到此目的，首先必須先改善製程，藉由漿料調配與改變材料成份，再配合鋪層機構的改善，使得所得到之生薄層塊，具有較佳的密度均勻性。
使用不同調配漿料技術之陶瓷漿料搭配具有可均勻下料之分配器，經由陶瓷雷射燒結快速原型技術來獲得密度均勻之生薄層塊。本研究所使用之陶瓷漿料係由單純氧化鋁陶瓷粉末或披覆PMMA之氧化鋁粉末與有機黏結劑經球磨混合後得到。此兩種漿料之有機黏結劑為聚乙烯醇；氧化鋁粉末的平均粒徑為0.5μm；分散劑為聚丙烯酸胺。藉由稀釋鹽酸溶液控制其酸鹼值，來達到漿料分散之效果。
在利用新式下料機構之優點製作生薄層塊，其完成後，使用封蠟法與阿基米德原理來量測生薄層塊各區域之密度，其密度的差異即是均勻性。再藉由燒結法來量測生薄層塊各區域之收縮率，此法可驗證生薄層塊是否均勻。
結果顯示，使用新式下料機構製作生薄層塊，能夠有效地改善均勻性。(1)單純氧化鋁粉末混合有機黏結劑，其均勻性為0.86%以內；(2)披覆PMMA之氧化鋁粉末混合有機黏結劑，其均勻性為0.65%以內。

關鍵字

均勻性 ； 漿料分配器

並列摘要

The aim of this study is to make the uniformity of the green part. The ceramic slurry with different alumina type powder were used. And the green layer was fabricated by a slurry distributor.
This slurry was generated by mixing alumina powder or alumina coating PMMA powder with an organic polyvinyl alcohol binder in a ball mill. The average particle size of alumina is 0.5μm. The dispersant is DARVAN C. The diluted Hydrochloric acid was added to the slurry to control pH value. Both of them were made green parts by distributor measured green blocks density by Sealing Wax method and Archimedes theorem. The difference of the density in the green part is Density Uniformity. And using Sintering Shrinkage method checks them.
The result reveal that (1) the difference of the density in the green part that includes alumina and organic polyvinyl alcohol binder was 0.86%. (2) the difference of the density in the green part that includes alumina coating PMMA and organic polyvinyl alcohol binder was 0.65%.

並列關鍵字

uniformity ； slurry ； distributor

參考文獻

[15] 嚴孝全，陶瓷雷射燒結快速原型技術之研發，博士論文，國立臺北科技大學機電科技研究所，2007。

[20] 郭朝輝，陶殼模快速原型機鋪層系統之改善，碩士論文，國立台北科技大學製造科技研究所，2008。

[29] 黃柏豪，快速原型機新式鋪層系統與陶瓷雷射膠化法製程設備之研發，碩士論文，國立台北科技大學機電整合研究所，2008。

[31] 張志誠，陶瓷工件之雷射燒結及掺滲，碩士論文，國立臺北科技大學製造科技研究所，台北，2006。

[1] 蘇紘建，陶瓷雷射燒結快速原型技術之強度提升及生薄層塊去除之研究，碩士論文，國立台北科技大學製造科技研究所，2008。