CN111233493A - 一种熔模铸造用光固化硅基陶瓷型芯素坯烧结方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及精密铸造领域，具体为一种熔模铸造用光固化硅基陶瓷型芯素坯烧结方法。第一步，将光固化硅基陶瓷型芯素坯试样放置于真空热处理炉中，炉内保持真空环境，以0.5～2℃/min的升温速率加热至520℃～630℃之间，升温时间为8～10h，保温2～3h；第二步，在前一步保温之后的基础上，继续0.8～0.9℃/min的升温速率加热至1150℃～1230℃之间，升温时间为7.5～9h，保温3.8～4.5h；第三步，将保温后的硅基陶瓷型芯素坯试样随炉冷却至室温。该方法用于精密铸造空心发动机叶片，在中间工艺环节首先采用了新型光固化3D打印技术制作陶瓷型芯，按照本方法进行烧结处理，通过低温慢速脱脂、高温慢速烧结，获得的硅基陶瓷型芯结构均匀、无明显气孔、裂纹、性能优异。

Description

一种熔模铸造用光固化硅基陶瓷型芯素坯烧结方法
技术领域
本发明涉及精密铸造领域，具体为一种熔模铸造用光固化硅基陶瓷型芯素坯烧结方法，适应于精密铸造空心发动机叶片。
背景技术
硅基陶瓷型芯是制备航空发动机复杂内腔空心叶片工艺环节中必要结构单元，其性能优劣直接影响空心叶片性能。随着对航空发动机推重比要求的逐步提高，基于热动力学基本原理，发动机叶片内腔设计越来越复杂，从而对型芯的性能提出更加严格的要求，传统工艺制备高复杂度双层壁硅基型芯以及精密硅基型腔需要多套模具，工序复杂，成本极高，光固化3D打印技术为一体化成形双层壁高复杂度型芯提供了可能，光固化3D打印技术作为一种“无需工具”的数字化制造技术，将有可能改变产品传统的生产模式，给企业和消费者带来巨大的经济效益和社会效益。3D打印技术利用层层堆积的精密加工模式，可以制造出形状高度复杂的产品。这使得过去受到传统加工方式的约束，而无法实现的高精度复杂结构制造变为可能。这将大大简化产品设计环节，提高零部件的集成度，缩小产品研发周期，在航空航天领域有着广泛的应用前景。如何更加智能化控制光固化3D打印的硅基陶瓷素坯件的烧结工艺流程成为该技术急需解决的问题之一。
发明内容
本发明的目的在于提供一种熔模铸造用光固化硅基陶瓷型芯素坯烧结方法，使得光固化制备双层壁硅基陶瓷型芯工艺流程更加智能化、一体化、效率高。
为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：
一种熔模铸造用光固化硅基陶瓷型芯素坯烧结方法，包括如下步骤：
第一步，将光固化硅基陶瓷型芯素坯试样放置于真空热处理炉中，炉内保持真空环境，以0.5～2℃/min的升温速率加热至520℃～630℃之间，升温时间为8～10h，保温2～3h；
第二步，在前一步保温之后的基础上，继续0.8～0.9℃/min的升温速率加热至1150℃～1230℃之间，升温时间为7.5～9h，保温3.8～4.5h；
第三步，将保温后的硅基陶瓷型芯素坯试样随炉冷却至室温。
所述的熔模铸造用光固化硅基陶瓷型芯素坯烧结方法，第一步中，加热温度优选为580℃～620℃。
所述的熔模铸造用光固化硅基陶瓷型芯素坯烧结方法，第二步中，加热温度优选为1180℃～1220℃。
所述的熔模铸造用光固化硅基陶瓷型芯素坯烧结方法，熔模铸造用光固化硅基陶瓷型芯素坯的制备方法主要包括：第一步配制高固相含量、高打印性能、同时流动沉降性能更稳定优异的硅基陶瓷型芯浆料；第二步根据需要获得的单晶空心双层壁发动机叶片得到复杂双层壁硅基陶瓷型芯的三维模型，将型芯三维模型进行切片处理并进行光固化3D打印路径编程；第三步将型芯的STL格式文件导入光固化3D打印机中，并结合第一步配制好的硅基陶瓷型芯浆料进行逐层打印，获得光固化双层壁型芯素坯；第四步将型芯素坯进行干燥、烧结工艺，最终获得光固化3D打印的复杂双层壁硅基陶瓷型芯。
所述的熔模铸造用光固化硅基陶瓷型芯素坯烧结方法，熔模铸造用光固化硅基陶瓷型芯素坯的制备方法具体步骤如下：
(1)取微米级和纳米级混合的球形硅基陶瓷粉末：粒度20～40nm、99.9wt％纯度的熔融石英二氧化硅，以及粒度100～300μm、纯度99wt％的二氧化硅，以及气相人工合成疏水性二氧化硅，其中：纳米粉为硅基陶瓷粉末总质量的60％～75％，微米粉为硅基陶瓷粉末总质量的10％～25％，气相人工合成疏水二氧化硅为硅基陶瓷粉末总质量的5％～20％；
(2)取微米级和纳米级混合的硅基陶瓷粉末、单体、交联剂、分散剂、光引发剂、光吸收剂及矿化剂；
(3)将硅基陶瓷粉末和矿化剂混合，将混合物进行球磨处理；
(4)将球磨后的混合物过筛后，干燥处理，得到干燥后混合均匀的混合粉末；
(5)将光引发剂、光吸收剂和分散剂置于配制好的单体中混合，形成混合物；
(6)将步骤(5)混合的混合物与步骤(4)的混合粉末进行混合，利用不同功率的搅拌机进行搅拌为粘稠状混合物，搅拌过程中逐渐调整搅拌机转速直至获得光固化用硅基陶瓷型芯浆料；
(7)利用Autodesk inventor建立复杂双层壁硅基陶瓷型芯三维模型，运用Simplify3D对型芯三维模型进行切片处理并采用C++进行3D打印路径G代码编程为STL格式，然后将步骤(6)配制好的高固相含量、高打印性能、高反应效率、流动沉降性能更稳定优异的光固化用硅基陶瓷型芯浆料放入光固化设备的收料口中，运行程序导入STL格式文件利用光固化3D设备打印硅基陶瓷型芯素坯；
(8)将步骤(7)打印的硅基陶瓷型芯素坯进行清洗、干燥、烧结得到最终的复杂双层壁硅基陶瓷型芯。
所述的熔模铸造用光固化硅基陶瓷型芯素坯烧结方法，硅基陶瓷粉末体积占硅基陶瓷粉末和单体体积之和的55％～60％；
单体主要为1,6-己二醇二丙烯酸酯，并混有一部分六氢邻苯二甲酸二缩水甘油酯(HADE)，单体中1,6-己二醇二丙烯酸酯与六氢邻苯二甲酸二缩水甘油酯、分散剂的体积比为(6～6.5)：(2.5～3.0)：(0.5～1.5)；
交联剂选择乙氧化季戊四醇四丙烯酸酯(PPTTA)，按质量比计，m(HDDA):m(PPTTA)＝5～10:1；
分散剂为光固化用硅基陶瓷型芯浆料总质量的1.0％～2.0％，分散剂主要为双季戊四醇六丙烯酸酯，并混合聚丙烯酸钠、聚丙烯酸铵、硬脂酸或油酸，双季戊四醇六丙烯酸酯、聚丙烯酸钠、聚丙烯酸铵、硬脂酸或油酸的质量比例为(10～20):(2～4):1:1；
光引发剂为光固化用硅基陶瓷型芯浆料总质量的3％～6％，光引发剂为安息香双甲醚、2,4,6-三甲基苯甲酰基二苯基氧化膦、二芳基碘鎓盐、三芳基硫鎓盐的混合物；
光吸收剂为光固化用硅基陶瓷型芯浆料总质量的3％～7％，光吸收剂主要为邻羟基苯甲酸苯酯，以及2,4-二羟基二苯甲酮、2-(2ˊ-羟基-5ˊ-甲基苯基)苯并三氮唑之一种或两种的混合物；
矿化剂为硅基陶瓷粉末总质量5％～12％的氧化铝、氧化锆混合物，调控浆料的粘度和性能；氧化铝的粒度为20nm～40nm或者100～300μm，氧化锆的粒度为20～40nm。
所述的熔模铸造用光固化硅基陶瓷型芯素坯烧结方法，步骤(6)中，搅拌过程中逐渐调整搅拌机转速直至获得光固化用硅基陶瓷型芯浆料；其中，固相含量范围为50～60vol％，反应效率为单层固化时间保证在5s～15s，在打印过程中硅基陶瓷型芯浆料不会出现分层现象，同时在放料口处呈现良好的流动性，且剪切速率100s-1状态下浆料黏度<5.5Pa·s。
所述的熔模铸造用光固化硅基陶瓷型芯素坯烧结方法，步骤(8)中，将清洗干净后的硅基陶瓷素坯放在干燥剂聚乙二醇中7～10小时，进行充分化学干燥处理，取出硅基陶瓷型芯素坯在水中冲洗干净再放入烘干箱中，使其彻底干燥。
本发明的设计思想是：
本发明在中间工艺环节首先采用了新型光固化3D打印技术制作陶瓷型芯，然后按照本发明方法进行烧结处理，通过低温慢速脱脂、高温慢速烧结，整个过程均处于真空环境下，最终获得的硅基陶瓷型芯结构均匀、无明显气孔、裂纹、性能优异，为高效实现产业化生产高精度、高度复杂结构的双层壁以及多层壁硅基陶瓷型芯提供了关键技术支持，并建立相应的评价体系以满足精密铸造的使用要求。
本发明的优点及有益效果是：
1、本发明对新型技术光固化制备硅基陶瓷型芯素坯进行智能化烧结工艺参数控制。
2、本发明更加准确和精确把控最终获得的硅基陶瓷型芯的组织结构和性能。
3、本发明为高效实现产业化生产高精度、高度复杂结构的双层壁以及多层壁硅基陶瓷型芯提供了关键技术支持，并建立相应的评价体系满足精密铸造的使用要求。
4、本发明最终获得的硅基陶瓷型芯结构均匀、无明显气孔、裂纹、性能优异。
5、本发明可以针对医用陶瓷材料进行烧结时提供必要的技术参考。
附图说明
图1是本发明光固化3D打印硅基陶瓷型芯素坯试样。
图2是智能化硅基陶瓷型芯素坯烧结工艺基本流程。
图3是50vol％固含量硅基陶瓷型芯烧结后组织扫描图像。
图4是复杂双层壁硅基陶瓷型芯模型。其中，(a)为陶瓷型芯前视图，(b)为陶瓷型芯后视图。
具体实施方式
如图1～图4所示，采用本发明智能化硅基陶瓷型芯素坯烧结工艺的情况下，复杂双层壁硅基陶瓷型芯光固化3D打印制备方法，该方法主要包括制备固相含量等优异性能的硅基陶瓷型芯浆料；制作复杂双层壁硅基陶瓷型芯三维模型；对型芯三维模型进行切片处理并进行3D打印路径编程为STL格式、导入STL格式文件和加入硅基陶瓷型芯浆料进行光固化3D打印型芯；将型芯素坯进行干燥、烧结工艺。
其中，第一步配制高固相含量、高打印性能、同时流动沉降性能更稳定优异的硅基陶瓷型芯浆料；第二步根据需要获得的单晶空心双层壁发动机叶片得到复杂双层壁硅基陶瓷型芯的三维模型，将型芯三维模型进行切片处理并进行光固化3D打印路径编程；第三步将型芯的STL格式文件导入光固化3D打印机中，并结合第一步配制好的硅基陶瓷型芯浆料进行逐层打印，获得光固化双层壁型芯素坯；第四步将型芯素坯进行干燥、烧结工艺，最终获得光固化3D打印的复杂双层壁硅基陶瓷型芯。该方法可以用于精密铸造空心发动机叶片，在中间工艺制作陶瓷型芯的环节采用了新型光固化3D打印技术，使得整套制备单晶双层壁复杂内腔叶片的工艺流程一体化。
该方法具体步骤如下：
(1)取微米级和纳米级混合的球形硅基陶瓷粉末：粒度20～40nm、99.9wt％纯度的熔融石英二氧化硅以及粒度100～300μm、纯度99wt％的二氧化硅，二者基于一定比例进行混合，根据实际制备情况会加入一定比例的从德国瓦克WACKER化学公司代理商购入气相人工合成疏水性二氧化硅，其中：纳米粉为硅基陶瓷粉末总质量的60％～75％，微米粉为硅基陶瓷粉末总质量的10％～25％，气相人工合成疏水二氧化硅为硅基陶瓷粉末总质量的5％～20％；
(2)取微米级和纳米级混合的硅基陶瓷粉末、单体、交联剂、分散剂、光引发剂、光吸收剂及矿化剂；
硅基陶瓷粉末体积占硅基陶瓷粉末和单体体积之和的55％～60％；
单体主要为1,6-己二醇二丙烯酸酯(HDDA)，并混有一部分六氢邻苯二甲酸二缩水甘油酯(HADE)，单体中1,6-己二醇二丙烯酸酯与六氢邻苯二甲酸二缩水甘油酯、分散剂的体积比为(6～6.5)：(2.5～3.0)：(0.5～1.5)。
交联剂选择乙氧化季戊四醇四丙烯酸酯(PPTTA)，按质量比计，m(HDDA):m(PPTTA)＝(5～10):1。
分散剂为光固化用硅基陶瓷型芯浆料总质量的1.0％～2.0％，分散剂主要为双季戊四醇六丙烯酸酯，并混合聚丙烯酸钠、聚丙烯酸铵、硬脂酸或油酸，双季戊四醇六丙烯酸酯、聚丙烯酸钠、聚丙烯酸铵、硬脂酸或油酸的质量比例为(10～20):(2～4):1:1。
光引发剂为光固化用硅基陶瓷型芯浆料总质量的3％～6％，光引发剂为安息香双甲醚、2,4,6-三甲基苯甲酰基二苯基氧化膦、二芳基碘鎓盐、三芳基硫鎓盐的混合物；
光吸收剂为光固化用硅基陶瓷型芯浆料总质量的3％～7％，光吸收剂主要为邻羟基苯甲酸苯酯，以及2,4-二羟基二苯甲酮、2-(2ˊ-羟基-5ˊ-甲基苯基)苯并三氮唑之一种或两种的混合物；
矿化剂为硅基陶瓷粉末总质量5％～12％的氧化铝、氧化锆混合物，调控浆料的粘度和性能；氧化铝的粒度为20nm～40nm或者100～300μm，氧化锆的粒度为20～40nm。
(3)将硅基陶瓷粉末和矿化剂混合，将混合物进行球磨处理；
(4)将球磨后的混合物过筛后，干燥处理，干燥温度为55～65℃，干燥时间为10～12h，得到干燥后混合均匀的混合粉末；
(5)将光引发剂、光吸收剂和分散剂置于配制好的单体中混合，形成混合物；
(6)将步骤(5)混合的混合物与步骤(4)的混合粉末进行混合，利用不同功率的搅拌机进行搅拌为粘稠状混合物，搅拌过程中逐渐调整搅拌机转速直至获得高固相含量、高打印性能、高反应效率、同时流动沉降性能更稳定优异的光固化用硅基陶瓷型芯浆料；
其中，固相含量范围为50～60vol％，反应效率为单层固化时间保证在5s～15s，打印性能是指可打印出空隙数量较少、单层厚度均匀、透光和色泽程度相似的标准件以及复杂结构件，流动沉降性能是指在打印过程中本高固含量硅基陶瓷型芯浆料不会出现分层现象同时在放料口处呈现良好的流动性，且剪切速率100s-1状态下浆料黏度<5.5Pa·s。
(7)利用Autodesk inventor建立复杂双层壁硅基陶瓷型芯三维模型，运用Simplify3D对型芯三维模型进行切片处理并采用C++进行3D打印路径G代码编程为STL格式，然后将步骤(6)配制好的高固相含量、高打印性能、高反应效率、流动沉降性能更稳定优异的光固化用硅基陶瓷型芯浆料放入光固化设备的收料口中，运行程序导入STL格式文件利用光固化3D设备打印硅基陶瓷型芯模型，见图4。
(8)将步骤(7)光固化打印的硅基陶瓷型芯素坯试样(图1)进行清洗、干燥、烧结得到最终的复杂双层壁硅基陶瓷型芯。
将清洗干净后的硅基陶瓷素坯放在干燥剂聚乙二醇中7～10小时，进行充分化学干燥处理，取出硅基陶瓷型芯素坯在水中冲洗干净再放入烘干箱中，使其彻底干燥。
烧结工艺的具体步骤为：将干燥的硅基陶瓷型芯素坯试样放入高温烧结炉(真空热处理炉)中，从室温升到600℃时间为10小时，并保温1～2小时；然后从600℃升到1200℃为8小时，保温4小时；然后随炉冷却到室温，取出烧结后的试样。
如图2所示，本发明智能化硅基陶瓷型芯素坯烧结工艺，在内置温控程序界面编写所有温控程序，基本流程如下：
第一步，将光固化硅基陶瓷型芯素坯试样放置于真空热处理炉中，炉内保持真空环境，以0.5～2℃/min的升温速率至520℃～630℃(优选580℃～620℃)之间，升温时间为8～10h，保温2～3h；
第二步，在前一步保温之后的基础上，继续0.8～0.9℃/min的升温速率至1150℃～1230℃(优选1180℃～1220℃)之间，升温时间为7.5～9h，保温3.8～4.5h；
第三步，将保温后的硅基陶瓷型芯素坯试样随炉冷却至室温，即得到烧结后的硅基陶瓷型芯，其中50vol％固含量硅基陶瓷型芯SEM表征见图3。
下面，结合附图和实施例对本发明进行详细描述。
实施例
本实施例中，按照本发明方法进行烧结处理的情况下，基于光固化技术单晶双层壁空心涡轮叶片的制备方法如下：
(1)称取微米级和纳米级混合的球形硅基陶瓷粉末100g(v＝46mL，ρ＝2g/cm3)；单体：1,6-己二醇二丙烯酸酯22g(18mL)，六氢邻苯二甲酸二缩水甘油酯11g(11mL)；分散剂：双季戊四醇六丙烯酸酯(DPHA)3g(3.5mL)，并混合聚丙烯酸钠0.7g、聚丙烯酸铵0.2g、油酸0.2g；光引发剂：安息香双甲醚0.8g，2,4,6-三甲基苯甲酰基二苯基氧化膦0.12g，二芳基硫鎓盐为0.12g，三芳基硫鎓盐为0.12g；光吸收剂：2,4-二羟基二苯甲酮0.21g，2-(2ˊ-羟基-5ˊ-甲基苯基)苯并三氮唑0.15g；矿化剂：氧化铝8g，氧化锆6g，氧化铝的粒度为20nm～40nm，氧化锆的粒度为20～40nm。
(2)将微米级和纳米级混合的球形硅基陶瓷粉末与矿化剂混合，通过球磨处理，其中磨球为10mm，添加110g，球磨参数为转速320r/min，球磨5h；
(3)将球磨后的混合物过筛后，干燥处理，放在60℃干燥箱中，干燥时间10h，得到干燥后混合均匀的混合粉末。将光引发剂、光吸收剂和分散剂加入搅拌溶于单体中，同时加入干燥后的混合粉末，边加边搅拌为粘稠状后，放入均质混料机中进行充分混合并抽真空，均质混料机设定参数为1000r/min混合70s，以1600r/min混合30s，得到固相含量为54.6vol％的硅基陶瓷型芯浆料。
(4)利用Autodesk inventor建立复杂双层壁硅基陶瓷型芯三维模型，运用Simplify3D对型芯三维模型进行切片处理并采用C++进行3D打印路径G代码编程为STL格式，然后将配制好的高固相含量、高打印性能、高反应效率、流动沉降性能更稳定优异的硅基陶瓷型芯浆料放入收料口，运行程序导入STL格式文件利用光固化3D设备打印陶瓷型芯。
(5)将清洗干净后的硅基陶瓷素坯放在干燥剂聚乙二醇中8小时，进行充分化学干燥处理，时间到取出型芯在水中冲洗干净再放入烘干箱中，使其彻底干燥。烧结工艺的具体步骤为：将干燥的硅基陶瓷型芯放入高温烧结炉中，从室温升到600℃时间为9小时，并保温2小时；然后从600℃升到1200℃为9小时，保温4.5小时；然后随炉冷却到室温，取出烧结后的试样，烧结后的硅基陶瓷型芯进行贴蜡模处理，然后制作空心叶片浇注铸型型壳，采用DD5单晶材料，2.2Kg，上区温度1470℃，下区温度1520℃，浇注温度1520℃，静置时间5min，抽拉速率5mm/min工艺参数进行单晶浇注。
实施例结果表明，本发明方法工艺简单、一体化成形、周期短、成本低、效率高，基于硅基陶瓷型芯的实际使用环境，构建出光固化一体成形复杂双层壁型芯的加工工艺流程，为实现一体化产业化生产复杂结构硅基陶瓷型芯提供了可能，并建立相应的评价方法以满足精密铸造的使用要求。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种熔模铸造用光固化硅基陶瓷型芯素坯烧结方法，其特征在于，包括如下步骤：
第一步，将光固化硅基陶瓷型芯素坯试样放置于真空热处理炉中，炉内保持真空环境，以0.5～2℃/min的升温速率加热至520℃～630℃之间，升温时间为8～10h，保温2～3h；
第二步，在前一步保温之后的基础上，继续0.8～0.9℃/min的升温速率加热至1150℃～1230℃之间，升温时间为7.5～9h，保温3.8～4.5h；
第三步，将保温后的硅基陶瓷型芯素坯试样随炉冷却至室温。
2.按照权利要求1所述的熔模铸造用光固化硅基陶瓷型芯素坯烧结方法，其特征在于，第一步中，加热温度优选为580℃～620℃。
3.按照权利要求1所述的熔模铸造用光固化硅基陶瓷型芯素坯烧结方法，其特征在于，第二步中，加热温度优选为1180℃～1220℃。
4.按照权利要求1所述的熔模铸造用光固化硅基陶瓷型芯素坯烧结方法，其特征在于，熔模铸造用光固化硅基陶瓷型芯素坯的制备方法主要包括：第一步配制高固相含量、高打印性能、同时流动沉降性能更稳定优异的硅基陶瓷型芯浆料；第二步根据需要获得的单晶空心双层壁发动机叶片得到复杂双层壁硅基陶瓷型芯的三维模型，将型芯三维模型进行切片处理并进行光固化3D打印路径编程；第三步将型芯的STL格式文件导入光固化3D打印机中，并结合第一步配制好的硅基陶瓷型芯浆料进行逐层打印，获得光固化双层壁型芯素坯；第四步将型芯素坯进行干燥、烧结工艺，最终获得光固化3D打印的复杂双层壁硅基陶瓷型芯。
5.按照权利要求4所述的熔模铸造用光固化硅基陶瓷型芯素坯烧结方法，其特征在于，熔模铸造用光固化硅基陶瓷型芯素坯的制备方法具体步骤如下：
(1)取微米级和纳米级混合的球形硅基陶瓷粉末：粒度20～40nm、99.9wt％纯度的熔融石英二氧化硅，以及粒度100～300μm、纯度99wt％的二氧化硅，以及气相人工合成疏水性二氧化硅，其中：纳米粉为硅基陶瓷粉末总质量的60％～75％，微米粉为硅基陶瓷粉末总质量的10％～25％，气相人工合成疏水二氧化硅为硅基陶瓷粉末总质量的5％～20％；
(2)取微米级和纳米级混合的硅基陶瓷粉末、单体、交联剂、分散剂、光引发剂、光吸收剂及矿化剂；
(3)将硅基陶瓷粉末和矿化剂混合，将混合物进行球磨处理；
(4)将球磨后的混合物过筛后，干燥处理，得到干燥后混合均匀的混合粉末；
(5)将光引发剂、光吸收剂和分散剂置于配制好的单体中混合，形成混合物；
(6)将步骤(5)混合的混合物与步骤(4)的混合粉末进行混合，利用不同功率的搅拌机进行搅拌为粘稠状混合物，搅拌过程中逐渐调整搅拌机转速直至获得光固化用硅基陶瓷型芯浆料；
(7)利用Autodesk inventor建立复杂双层壁硅基陶瓷型芯三维模型，运用Simplify3D对型芯三维模型进行切片处理并采用C++进行3D打印路径G代码编程为STL格式，然后将步骤(6)配制好的高固相含量、高打印性能、高反应效率、流动沉降性能更稳定优异的光固化用硅基陶瓷型芯浆料放入光固化设备的收料口中，运行程序导入STL格式文件利用光固化3D设备打印硅基陶瓷型芯素坯；
(8)将步骤(7)打印的硅基陶瓷型芯素坯进行清洗、干燥、烧结得到最终的复杂双层壁硅基陶瓷型芯。
6.按照权利要求5所述的熔模铸造用光固化硅基陶瓷型芯素坯烧结方法，其特征在于，硅基陶瓷粉末体积占硅基陶瓷粉末和单体体积之和的55％～60％；
单体主要为1,6-己二醇二丙烯酸酯，并混有一部分六氢邻苯二甲酸二缩水甘油酯(HADE)，单体中1,6-己二醇二丙烯酸酯与六氢邻苯二甲酸二缩水甘油酯、分散剂的体积比为(6～6.5)：(2.5～3.0)：(0.5～1.5)；
交联剂选择乙氧化季戊四醇四丙烯酸酯(PPTTA)，按质量比计，m(HDDA):m(PPTTA)＝5～10:1；
分散剂为光固化用硅基陶瓷型芯浆料总质量的1.0％～2.0％，分散剂主要为双季戊四醇六丙烯酸酯，并混合聚丙烯酸钠、聚丙烯酸铵、硬脂酸或油酸，双季戊四醇六丙烯酸酯、聚丙烯酸钠、聚丙烯酸铵、硬脂酸或油酸的质量比例为(10～20):(2～4):1:1；
光引发剂为光固化用硅基陶瓷型芯浆料总质量的3％～6％，光引发剂为安息香双甲醚、2,4,6-三甲基苯甲酰基二苯基氧化膦、二芳基碘鎓盐、三芳基硫鎓盐的混合物；
光吸收剂为光固化用硅基陶瓷型芯浆料总质量的3％～7％，光吸收剂主要为邻羟基苯甲酸苯酯，以及2,4-二羟基二苯甲酮、2-(2ˊ-羟基-5ˊ-甲基苯基)苯并三氮唑之一种或两种的混合物；
矿化剂为硅基陶瓷粉末总质量5％～12％的氧化铝、氧化锆混合物，调控浆料的粘度和性能；氧化铝的粒度为20nm～40nm或者100～300μm，氧化锆的粒度为20～40nm。
7.按照权利要求5所述的熔模铸造用光固化硅基陶瓷型芯素坯烧结方法，其特征在于，步骤(6)中，搅拌过程中逐渐调整搅拌机转速直至获得光固化用硅基陶瓷型芯浆料；其中，固相含量范围为50～60vol％，反应效率为单层固化时间保证在5s～15s，在打印过程中硅基陶瓷型芯浆料不会出现分层现象，同时在放料口处呈现良好的流动性，且剪切速率100s-1状态下浆料黏度<5.5Pa·s。
8.按照权利要求5所述的熔模铸造用光固化硅基陶瓷型芯素坯烧结方法，其特征在于，步骤(8)中，将清洗干净后的硅基陶瓷素坯放在干燥剂聚乙二醇中7～10小时，进行充分化学干燥处理，取出硅基陶瓷型芯素坯在水中冲洗干净再放入烘干箱中，使其彻底干燥。
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