3D打印氧化硅基陶瓷型芯的各向异性研究

摘要

陶瓷型芯作为航空发动机叶片精密铸造的必需转接件,传统制造工艺越来越难以满足其对性能的要求。目前,3D打印技术因其具有成型零件精度高、生产成本低、综合性能良好等优势,能够在一定程度上解决传统制造工艺面临的问题,尤其是在陶瓷型芯的制造中具有很大的潜力。通过使用DLP光固化3D打印技术以及高温烧结制备了陶瓷芯型试样,研究了不同打印方向对氧化硅基陶瓷型芯试样的微观组织与性能的影响。结果表明:横向与竖向打印的陶瓷型芯经烧结后,打印方向对陶瓷型芯的气孔率没有明显的影响;铺料层所在平面组织均匀,铺料层之间具有明显的结合缝隙;在垂直于铺料层的方向上线收缩最为明显,最大线收缩为2.21%;横向打印的陶瓷型芯的抗弯强度是竖向打印的2倍;当温度由室温升至203℃阶段时,陶瓷型芯试样发生急剧膨胀,且竖向打印试样热膨胀系数明显大于横向的;当温度超过203℃,两种打印方向的陶瓷芯型的热膨胀系数相差较小。