铸造用水溶性氧化钙陶瓷型芯3D打印工艺响应面优化研究

MU Yingpeng, LU Yiqin, LIN Yuxiao, WU Ming, ZHANG Chi, LIU Hao, XU Kai, CHEN Hui, HAN Guangchao,LIU Fuchu

Foundry Technology（2023）

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摘要

针对复杂内腔精密铸件用氧化钙陶瓷型芯,研究基于浆料挤出的陶瓷型芯 3D打印工艺.采用碳酸钙粉末与聚乙二醇溶液混制陶瓷浆料,通过自制挤出式 3D打印装置进行陶瓷坯体制备,再经过烧结工艺得到铸造用陶瓷型芯.以坯体表面粗糙度为衡量指标,基于响应面法以针头内径、层高/内径和打印速度进行三因素三水平Box-Behnken试验.采用逐步回归法拟合得到表面精度回归模型,通过方差分析得出最优工艺方案.结果表明,针头内径是影响陶瓷型芯坯体精度的主要因素.最优 3D打印工艺参数为针头内径 0.41 mm、层高与针头内径之比 0.75、打印速率29.87 mm/s,此时陶瓷型芯坯体表面粗糙度为 35.39 μm.

关键词

calcia ceramic core,extrusion 3D printing,response surface method,surface roughness,process optimization

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