一种激光近净成形Al₂O₃陶瓷结构件的方法

摘要

本发明属于陶瓷材料激光快速成形技术领域，提供了一种激光近净成形Al₂O₃陶瓷结构件的方法。将超声波换能器定位夹紧，Al₂O₃陶瓷结构件的成形基体通过其上的中心孔和端面定位夹紧在超声波换能器端部，超声波振动系统固定在数控机床的工作台上。开启超声波发生器，在频率为17～23kHz范围内搜索超声波振动系统谐振频率，选择最符合输出波形特征的谐振点，在50～100W下工作1～5min。进行陶瓷结构件成形，然后顺序关闭激光器、送粉器，调整超声波发生器频率高于所选谐振频率0.3～5kHz，保持超声波输出功率不变，延后2～5min关闭超声波发生器。本发明能够提高陶瓷成形件表面质量及尺寸精度，改善微观组织，抑制孔隙、裂纹等缺陷产生，扩展激光近净成形陶瓷结构件可行工艺范围。

主权项

一种激光近净成形Al₂O₃陶瓷结构件的方法，其特征在于以下步骤：A、超声波换能器定位在支架上，通过压板压紧超声波换能器上的环形法兰盘，将超声波换能器定位夹紧，在Al₂O₃陶瓷结构件的成形基体上钻一个中心孔，通过成形基体上的中心孔、下端面与超声波换能器上的圆柱头、圆环面配合使成形基体完全定位在超声波换能器端部，再通过螺栓夹紧成形基体；将螺栓、成形基体、超声波换能器、支架组成的超声波振动系统固定在数控机床的工作台上；B、开启超声波发生器，在频率为17～23kHz范围内搜索超声波振动系统的谐振频率，选择最符合输出波形特征的谐振点，成形频率偏离谐振频率0.2～0.3kHz，在超声波输出功率为50～100W下工作1～5min；C、开启送粉器和激光器进行Al₂O₃陶瓷结构件成形；成形结束后顺序关闭激光器、送粉器，调整超声波发生器频率，使其高于所选谐振频率0.3～5kHz，调整输出电流，保持步骤B中超声波输出功率不变，延后2～5min关闭超声波发生器。