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3D打印在陶瓷制造中的应用

更新时间: 2024-10-28 10:19:48  查看次数: 95    
机械加工的时候,常见的陶瓷加工方法有干压成形技术、注射成形技术这些。但是在制作陶瓷零件之前,得先生产金属模具,这就大大增加了加工成本,想实现定制化的需求几乎是不可能的。这几年3D打印技术受到很多人的关注,如果把这种技术用在陶瓷成形当中,就有希望突破传统陶瓷加工和生产的技术难题,这样零件在设计和制作的时候会更自由,能推动陶瓷成形工艺朝着定制化、高精度、高性能的方向发展。
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陶瓷增材制造有这些优点:可以做出任何结构的陶瓷零件,大大提高了设计的灵活度;不需要额外的模具,整个生产周期和传统陶瓷加工比起来明显缩短了;适合小批量、定制化生产,特别是在航空航天、医疗这些对定制化需求大的领域很适用。和大部分陶瓷成形工艺一样,光固化成形陶瓷也需要陶瓷粉末当原材料,常见的粉体制备工艺有机械粉碎法和化学法,通过后面一系列化学和物理反应就能得到最终的成品。从目前的研究情况来看,常用于制作陶瓷的3D打印技术主要有以下几种:
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第一种是熔融沉积技术(Fused Deposition of Ceramics,FDM),它是把陶瓷粉末和特定的添加剂混合在一起,配成在150℃ - 250℃能融化的膏状材料,然后用螺杆机把它挤压成丝状材料,之后在平台上通过喷头把材料融化,一层一层堆积起来成型。第二种是选区激光烧结技术(Selective Laser Sintering,SLS),它是用刮刀把陶瓷粉末在成型平台上铺成一定厚度的成型层,然后用高功率激光按照指定的路线扫描来成型。第三种是粘接喷射技术(Three - Dimensional Printing,3DP),它主要是利用喷头喷射指定图案的粘结剂,把陶瓷粉末粘在一起。