广西建工集团第一建筑工程有限责任公司 广西南宁 530000
摘要：近年来，随着中国科学研究的不断发展和进步，中国非金属无机材料的生产取得了巨大的进步，研究成果受到了世界的关注。同时，无机非金属材料的应用领域广泛，无机非金属材料具有良好的应用前景。然而，增材制造的质量和性能等问题阻碍了无机非金属材料加工的进一步发展。
关键词：无机非金属材料；增材制造；研究；应用现状
前 言：近年来工业技术的不断发展，在一定程度上促进了非金属无机材料的发展，这些材料广泛应用于建筑、航空和医学等许多领域。但仍然受到传统无机非金属材料的制作周期太长,更先进的生产技术和材料加工,加工过程中使用的不足使得难以满足工业生产加工和现阶段的生产。增材制造技术的发展使这些问题得到了有效的解决，其优点是:开发效率更高，成本更低，模具更简单;它被广泛应用于无机非金属材料的制造。
1 无机非金属材料的3DP应用现状
三维打印技术(3DP)的本质是借助微滴注射技术的增材制造方法。工作原理是将粘合剂按要求喷在预铺好的粉末上，形成薄层。薄层逐渐累积形成，最终得到3D零件。目前用于三维打印的材料多为金属、陶瓷、水泥等粉状材料，可获得良好的增材效果。
1.3DP成形陶瓷。无机非金属材料和陶瓷材料成形后,高温烧结作为结构材料,其道具和材料来使用,在人们的日常生活中广泛使用陶瓷一样因为良好的生物制造以无障碍的电离辐射对人体骨骼和牙齿;碳化硅陶瓷具有良好的润滑性能，可作为高温轴承和金属切削工具使用。(1)氧化铝陶瓷的三维形状的打印:在氧化铝陶瓷的制造上形成的,它们可以借助3DP成形,然后经过治疗温度均衡,使得陶瓷的密度有一定程度的改善和消除缺陷晶。陶瓷零件也可以通过高温烧结获得。然而，在这种三维打印过程中，陶瓷的密度和强度也可以通过在原材料中加入氧化镁等助燃剂来获得。（2）对氮化硅陶瓷的三维打印:三维打印的氮化硅陶瓷、硅粉通常用作起始物料,然后糊精作为粘结剂制备多孔硅胚胎的身体,然后是胚胎的身体反应和对氮化硅陶瓷的烧结氮环境下获得高孔隙度。利用3DP形成的碳化硅陶瓷在反应烧结过程中具有良好的弯曲强度和较低的线性收缩，可广泛应用于高温轴承、刀具等领域。（3）复合陶瓷的三维打印成形：通过使用三维打印成形3 d打印技术和化学气相渗透相结合的复合草次高效的生产,如准备SiSiC复合陶瓷的过程中,可以借助身体打印3DP技术,然后通过渗入树脂胚胎体稳定的特征,在树脂热解氮的环境下,然后将硅粉分解完成后，在真空条件下进行高温烧结处理，也可以得到SiSiC复合陶瓷。2.3DP成形砂型。砂型铸造作为铸造行业的常见工艺，借助三维打印技术形成复杂零件，也可以有效提高砂型的应用范围，对铸造行业进行改革，促进铸造行业的进一步发展。我国开发的无模铸造制造技术是基于喷塑粘合剂三维打印技术。该技术首先根据界面剖面信息对粘结剂和催化剂进行喷淋，然后根据粘结剂和催化剂之间的相互关系，浇注有涂层的砂模。该工艺多采用传统铸造工艺中使用的70/140树脂砂材料，适用于一些大中型铸件的生产。目前，虽然具有成本低、强度高的优点，但成品的表面质量也需要进一步提高。目前3DP成型的砂型存在树脂含量高、铸件曝气性差、成型精度不高等问题，仅适用于小批量单件铸造。然而，在使用3DP技术进行砂型铸造的过程中，其高效率必然导致质量下降，这就需要借助后期复杂的多加工工艺模式来实现3DP成型砂型的大批量生产效果。
2 无机非金属材料SLS成形发展现状分析
SLS成形技术包括使用预置的粉末，选择性地分层激光来烧结固体粉末，并允许凝固层在整个成形过程中不断叠加。SLS技术大体上可以分为四种类型:固相烧结的液相烧结、化学诱导融合以及绒布熔融,另外，根据成型过程中是否使用粘结剂，可以将SLS分为添加粘结剂和不添加粘结剂两种类型,有无添加粘合剂,取决于是否使用粘结剂中成形。在这个阶段，SLS成型技术中使用最广泛的印刷混合物主要是浆料和粉末，它们都是由粉末基体和粘合剂的组合而成。
使用纸浆作为SLS的成型混合物需要在印刷前通过选择性激光烧结对浆料进行干燥，而粉末可以直接用于选择性激光烧结打印。此外,在SLS工艺,激光能量的特性还有助于维持适当的高熔点粉末熔化过程中的低熔点的粉末附着,从而实现工作使用低熔点粉成型效果。
3 无机非金属材料增材制造出现性能不良的原因
无机非金属材料添加剂制造中的许多不可控制因素导致了铸件性能差、质量差等问题。下面将更详细地分析非金属无机材料成形性能参数影响的原因。
3.1 三维SLS、3DP和SLM成形技术
SLS、3DP和SLM的三维成形技术直接影响材料成形的质量和性能。喷头的直径直接影响装瓶表面的粗糙度和孔隙度。在理想的设计中，较低的喷头直径会导致较低的孔隙率和较光滑的装瓶表面。因此，装瓶具有更好的性能参数。然而，在实践中，制造小直径喷雾器是困难的，即使它们可以制造，也有可能堵塞材料。在SLS和SLM工艺中，预热温度、扫描速度、激光功率等影响成形件的性能和质量。预热温度的选择因生产工艺的不同而不同，同时可以很好地降低粉末预热时的热应力，从而显著提高无机非金属材料的成型性能和质量。但SLS、SLM、3DP印刷技术涉及大量的工艺参数，难以建立合理的优化模型，典型的非金属无机陶瓷材料无法找到最佳的工艺参数。同时，对于不同类型的陶瓷成型工艺，需要采用正交实验方法来分析最佳工艺参数。
3.2 材料处理过程
无机非金属材料添加剂制造中使用的材料主要有添加剂、胶粘剂和基材等。胶粘剂在整个成型过程中起着至关重要的作用，直接影响成型材料的质量和性能。在SLS和SLM成型过程中，胶粘剂一般为粉状。选择合适的粘合剂可以加快成型速度。在3DP成型中，胶黏剂大多为液体形状，添加适量的胶黏剂可以提高基材成型强度。所以SLS SLM 3 dp材料制造、早期材料加工技术是很重要的,所有的材料和过程质量控制点是准备,导致材料加工工艺流程繁多,涉及材料制备过程,它涉及到材料配方的过程,这样质量的材料加工技术很难处理,进而影响无机非金属材料的性能，增加材料的制造。
3.3 后处理工艺
无机非金属材料在添加制造后，再加入后处理工艺，使成形件具有更好的性能，满足铸造制造要求。陶瓷材料作为一种典型的无机非金属材料，添加剂制造工艺有三种不同类型的后处理技术:浸泡、高温烧结和等静压，可以提高陶瓷材料的耐腐蚀性、平整度、密度和耐高温性。浸出在SLS快速成形过程中起着重要作用，对成形坯进行了强化和保护，避免了坯体的坍塌现象。等静压技术主要是利用压力传递介质来保证所有产品在封闭的容器内受力均匀，从而使成形件具有优良的密度。等静压技术在加压过程中受温度的影响，可分为冷压力和热压力两种。高温烧结也是陶瓷材料快速成型的关键过程。在3DP和SLS的成形过程中，成形坯通常在高温锅炉中烧结，可以提高零件的硬度和密度。高温烧结也有三个不同的阶段:粘结接触阶段、烧结生长阶段、孔隙闭合阶段和收缩阶段。同时，烧结温度和烧结周期也会影响高温烧结的质量。
结束语：
研究的现状和发展的增材制造领域中的无机非金属材料,显示无机非金属材料增材制造工艺中,经历了一个快速发展和取得无机非金属部件被广泛使用,如砂、砂芯模具和石膏固定的形状。如陶瓷制品,其中性能优化、密度、抗压强度、尺寸精度等,尚不能胜任要求为特定的应用程序,所以材料加工工艺后处理和三维成型,需要进行更深入的研究。
参考文献：
[1]于廷芳. 典型无机非金属材料增材制造研究与应用现状[J].材料导报,2018,30(21):119-129.
[2]龚 建. 典型无机非金属材料增材制造与应用现状研究[J].建材与装饰,2018(39):249-250.