陶瓷工件之快速原型製程改善

On Improving Manufacturing Process of Rapid Prototyping for Making Ceramic Woke Pieces

張晉晨(Chen-Chin Chang)

指導教授 ： 湯華興

國立臺北科技大學/機電學院/製造科技研究所/碩士(2014年)

摘要

本文第一個目的為驗證光束整型器將雷射高斯分佈改善為平頂分佈後在陶瓷生胚上的燒失品質，線段燒失狀況相當均勻，邊緣從參差不齊改變為近乎一直線，經金相顯微鏡量測並以表面粗糙度中的十點平均粗糙度計算証明光束整型器提升了陶瓷生胚燒失的品質。而加減速區雷射能量過大導致粉末噴發，使用Microchip晶片讀取馬達雙軸之Encoder訊號，並依據目前馬達速度輸出電壓調變功率，建立起馬達速度及電壓之關係，實際掃描燒失於試片，可以明顯看出加減速區雷射能量經調變後與等速區的燒失情況大致相同。
本文第二個目的針對製程材料改進以提高防水性及耐震性，完成無破壞快速的清料方法，經過鋪層實驗後發現表面不會產生龜裂，因PMMA是熱固性樹脂，經過烘爐加熱使其防水，之後放入水中進行超音波震盪實驗，完全不會溶解，達到快速清料的需求。

關鍵字

氧化鋁 ； 光束整形器 ； 快速原型機 ； 聚甲基丙烯酸甲酯 ； 聚氧化乙烯

並列摘要

The first object the article to verify the laser beam shaper as the flat Gaussian distribution to improve the quality of the loss of ignition of the ceramic green body, line loss of ignition situation fairly uniform changed from the jagged edges of almost a straight line, measured by optical microscopy and surface roughness proven to enhance the ceramic green loss of ignition embryo quality. The acceleration and deceleration zone laser can cause excessive powder eruption, the chip is read using Microchip's motor biaxial Encoder signals and output voltage based on the current motor speed modulation power, to establish the relationship between motor speed and voltage, the actual scan loss of ignition at trial film, it is clear that acceleration and deceleration zone modulated laser energy was the case after loss of ignition constant region roughly the same.
The second purpose of this process for material improvements to increase the water resistance and shock resistance, no damage to the rapid completion of the clear material way after overlay was found that no surface cracking because PMMA is a thermosetting resin, after the continuous oven heating, followed by sonication in water for the experiment, will not dissolve, the material needs to achieve rapid clearance.

並列關鍵字

Aluminum ； Beam shape ； Rapid Prototyping ； PMMA ； PEO

參考文獻

[26] 楊智翔，以雷射功率在空間上以及時間上的調變提高雷射加工的品質，碩士論文，國立台北科技大學機電整合研究所，台北、台灣，2013。

[12] 林幸慧，以聚丙烯酸銨分散之次微米氧化鋁粉末的流變、注漿成型及燒結行為，碩士論文，國立成功大學資源工程研究所，台南，2009。

[17] 林大吉，陶瓷雷射快速原型機之鋪層系統改善，碩士論文，國立台北科技大學機電整合所，台北、台灣，2009。

[15] 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，台北，2008。

[30] 李坤達，陶瓷雷射燒結法設備改良及氧化鋁工件製程研究，碩士論文，國立台北科技大學製造科技研究所，台北，2010。