三维积层制造之陶瓷锁附件及其制造方法技术

本发明专利技术系有关于一种三维积层制造之陶瓷锁附件及其制造方法，陶瓷锁附件系用于嵌设至陶瓷胚体之预开孔内，且连同陶瓷胚体一起烧成。陶瓷锁附件之螺孔系位于第一端面或直接贯穿第一端面与第二端面；陶瓷锁附件之侧斜面系连接于第一端面与第二端面之间并对应于螺孔之内壁面，且侧斜面与螺孔之内壁面间所构成之壁厚系自第一端面逐渐递增至第二端面。据此，陶瓷胚体烧成收缩后，将因陶瓷锁附件侧斜面之特殊结构，而使陶瓷胚体紧密地扣住接合陶瓷锁附件，几乎不会脱落。另外，螺孔可供机械式的连接，即透过螺丝或螺栓来连接同质材料或异质材料。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术系关于一种，尤指一种适用于直接嵌设于陶瓷上的陶瓷锁附件，以及该陶瓷锁附件的制造方法。
技术介绍
三维积层制造(俗称3D打印技术)乃系现今相当热门的制造科技，且不论是产业界、或学术界无不极力地发展相关技术，企图取得先机。然而，综观现有的三维积层制造技术中大多以塑料制品为主，当然目前也有号称可三维积层制造之金属制品，但却鲜少有开发陶瓷制品的相关技术，其主要原因在于陶瓷制品在三维积层制造中不论是原料的配方、成形的方式、及成型后的处理等工序难度较高，需要累积相当多的经验，特别是需要陶瓷制作工序的相关经验，并整合最新3D打印技术，因此技术门坎相当高，有能力涉入开发的厂商恐怕不多，目前较为人所知的仅有德国的CadDental GmbH公司、以及法国的3DCeram公司。再者，一般陶瓷的附接方式，不论是同陶瓷材料的附接、或异质材料的附接，大多采用黏胶黏附的方式。但是，黏附的方式使用寿命较短，且容易受温度或湿度的影响，而造成异质材料因热涨冷缩的收缩膨胀率不同，而造成接合处剥离或崩裂，另外黏胶也容易老化。此外，同时也必须考虑到黏接的接口大小，故很难适用于大型对象、或重量较重的物件。另一方面，虽然一般陶瓷的附接方式中亦有采机械式连接的，例如直接在陶瓷上加工形成螺孔，其大多以车削的方式在孔内车出螺纹，再以螺丝锁附的方式进行附接。然而，这样的机械加工方式，将导致螺纹的强度不足，当面临重物附接时，容易形成崩牙。因此，一直以来产业界无不极力地寻求其他更好的机械附接方式。
技术实现思路
本专利技术之主要目的系在提供一种三维积层制造之陶瓷锁附件，俾能嵌设至一陶瓷胚体上，而陶瓷锁附件与陶瓷胚体一起共烧而紧密结合，而提供机械式的锁附功能，且使用寿命长、耐候性佳、耐久性优越、又强度高可供锁附重物。另外，本专利技术之另一主要目的系在提供一种三维积层制造之陶瓷锁附件之制造方法，其制造成本低廉，成型的成品强度高、使用寿命长，且加工精度高，任何精细、复杂之结构的制造均非难事。为达成上述目的，本专利技术一种三维积层制造之陶瓷锁附件，其系用于嵌设至一陶瓷胚体之一预开孔内，且连同该陶瓷胚体一起烧成，该陶瓷锁附件包括一第一端面、一第二端面、一螺孔、及一侧斜面。其中，第二端面系对应于第一端面，并用于抵接陶瓷胚体之预开孔的底面；螺孔系位于第一端面或直接贯穿第一端面与第二端面；侧斜面系连接于第一端面与第二端面之间并对应于螺孔之内壁面，且侧斜面与螺孔之内壁面间所构成之壁厚系自第一端面逐渐递增至第二端面。据此，本专利技术陶瓷锁附件系利用三维积层制造而成，且其主要包括第一端面、第二端面、螺孔、及侧斜面，并可嵌设至陶瓷胚体之预开孔后一起烧成。陶瓷胚体烧成收缩后，将因陶瓷锁附件侧斜面之特殊结构，而使陶瓷胚体紧密地扣住接合陶瓷锁附件，几乎不会脱落。另外，螺孔可供机械式的连接，即透过螺丝或螺栓来连接同质材料或异质材料。较佳的是，本专利技术三维积层制造之陶瓷锁附件可更包括一轴向凸块，其系一体形成于侧斜面上。据此，本专利技术之陶瓷锁附件与陶瓷胚体一起烧成后，轴向凸块将发挥卡止功效，其可避免陶瓷锁附件于机械式连接时，随着螺丝或螺栓一同转动。再者，本专利技术三维积层制造之陶瓷锁附件之侧斜面与第二端面间的夹角可介于30度与90度之间，较佳为60度。据此，本专利技术可藉由将侧斜面与第二端面间设置特定角度，以防止陶瓷锁附件自预开孔脱落。此外，本专利技术之侧斜面可包括一直立段，其一端系邻接于第二端面。据此，于陶瓷锁附件连同陶瓷胚体一起烧结瓷化致密的过程中，直立段可有效避免因陶瓷胚体收缩不平均、变形而造成陶瓷锁附件一侧翘起、移位。另外，本专利技术三维积层制造之陶瓷锁附件的第一端面、及第二端面可分别为一圆型端面，而侧斜面可构成一倾斜环型周面。不过，本专利技术并不以此为限，第一端面、及第二端面亦可分别为一六边型端面、或其他几何多边型端面，而侧斜面可构成一六边型环周面、或其他几何多边型环周面；据此，可更加提高陶瓷锁附件之止旋功效。为达成上述目的，本专利技术一种三维积层制造之陶瓷锁附件之制造方法，其系制造如上述之陶瓷锁附件，该制造方法包括以下步骤:首先，步骤(A)，准备复数切层投影图像、及一浆料；其中，复数切层投影图像系将陶瓷锁附件之立体图像沿其轴向或其径向以一特定厚度切割而成；浆料包括一精密陶瓷粉末、一光硬化树脂、以及一溶剂；接着，步骤(B)，使用一可见光或一紫外光逐一地照射复数切层投影图像，而投影于浆料上，而逐层地固化并形成陶瓷锁附件之胚件；再者，步骤(C)，清除胚件上未固化之杂料；并且，步骤(D)，加热胚件，使胚件内所含之光硬化树脂和溶剂脱脂；最后，步骤(E)，烧结胚件使其瓷化致密。其中，本专利技术三维积层制造之陶瓷锁附件之制造方法所使用的浆料中可更包括一分散剂，且精密陶瓷粉末可为氧化铝粉末或氧化锆粉末，而溶剂可为甲醇、乙醇、水、或其混合溶剂，而分散剂为聚羧酸醋类(polycarboxylate)。再且，本专利技术三维积层制造之陶瓷锁附件之制造方法所使用的浆料中，以精密陶瓷粉末与溶剂总重量计，精密陶瓷粉末占50%至80%，溶剂占20%至50%。较佳的是，本专利技术三维积层制造之陶瓷锁附件之制造方法所使用的浆料中，当精密陶瓷粉末与溶剂总重量为100重量份，分散剂的添加量为0.03重量份至0.6重量份；光硬化树脂的添加量为25重量份至35重量份。此外，本专利技术三维积层制造之陶瓷锁附件之制造方法的步骤(D)之脱脂步骤可加热至600°C，步骤(E)之烧成步骤可加热至1400°C?1700°C。【附图说明】图1A、及图1B系本专利技术陶瓷锁附件一较佳实施例之立体图。图2A、图2B系本专利技术陶瓷锁附件与陶瓷胚体结合之示意图。图3系本专利技术本专利技术陶瓷锁附件与螺栓机械连接之示意图。图4系本专利技术陶瓷锁附件另一较佳实施例之立体图。图5系本专利技术陶瓷锁附件之制造方法一较佳实施例之流程图。其中 11、陶瓷锁附件21、第一端面31、第二端面4、螺孔41、内壁面51、侧斜面50、直立段6、轴向凸块Cb、陶瓷胚体Cbl、预开孔Cb2、底面 S、螺栓t、壁厚。【具体实施方式】本专利技术在本实施例中被详细描述之前，要特别注意的是，以下的说明中，类似的组件将以相同的组件符号来表示。请同时参阅图1A、及图1B，图1A、及图1B系本专利技术陶瓷锁附件一较佳实施例之立体图。如图中所示，本实施例之陶瓷锁附件I主要包括一第一端面2、一第二端面3、一螺孔4、及一侧斜面5，其中第一端面2与第二端面3相对应设置，亦即分别为上端面与下端面，而第二端面3用于抵接陶瓷胚体Cb之预开孔Cbl的底面Cb2，请参阅图2A。另外，如图中所示，本实施例之螺孔4系直接贯穿第一端面2与第二端面3。不过，在本专利技术的其他实施例中，亦可采用非贯穿的形式，亦即采用位于第一端面2之槽孔。至于，侧斜面5系连接于第一端面2与第二端面3之间并对应于螺孔4之内壁面41，且侧斜面5与螺孔4之内壁面41间所构成之壁厚t系自第一端面2逐渐递增至第二端面3。此外，本实施例之侧斜面5包括一直立段50，其一端系邻接于第二端面3，而直立段50的长度约占陶瓷锁附件I高度的三分之一。再者，如图中所示，本实施例之第一端面2、及第二端面3分别为一圆型端面，而侧斜面5构成一倾斜环型周面。据此，本实施例之陶瓷锁附件I的剖面呈现梯型形状。而且，本实施例之侧斜本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种三维积层制造之陶瓷锁附件，其系用于嵌设至一陶瓷胚体之一预开孔内，且连同该陶瓷胚体一起烧成，该陶瓷锁附件包括：第一端面；第二端面，其系对应于该第一端面，并用于抵接该陶瓷胚体之该预开孔的底面；螺孔，其系位于该第一端面或直接贯穿该第一端面与该第二端面；以及侧斜面，其系连接于该第一端面与该第二端面之间并对应于该螺孔之内壁面，该侧斜面与该螺孔之内壁面间所构成之壁厚系自该第一端面逐渐递增至该第二端面。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：陈立恒，
申请(专利权)人：景德镇法蓝瓷实业有限公司，
类型：发明
国别省市：江西;36