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陶瓷将打破下一个3D打印材料壁垒

导读: 近几个月来,陶瓷材料的应用比以往任何时候都更受关注。这是由于一系列的趋势:一方面,一些AM技术现在能够加工高级陶瓷材料,另一方面,现在有低成本的技术,能够使用陶瓷材料作为终端用途的理想材料,使用,生物相容性甚至食品相容的产品。

用于3D打印的陶瓷材料的特别之处在于后期制作,从3D打印机取出的部件需要经历与使用传统生产方法生产的任何陶瓷部件相同的二次加工 - 即烧制(也称为烧结)和上釉(取决于应用)。整个过程的3D打印阶段是产生所需的部件形状,由于陶瓷材料的性质,它保持脆弱的状态 - 被称为绿色部分。典型地在大于800℃的温度下的烧结或烧制的二次过程基本上是向部件添加“强度”并且确定材料的最终性能的地方。

如前所述,陶瓷3D打印已经在过去十年中引起了越来越多的研究和新的商业实体的关注,其中包括硬件和工艺开发,材料开发,应用开发,以及提供商业可用和专有陶瓷3D打印服务的专业化服务的出现。

目前有三种主要的3D打印工艺可用于陶瓷材料,即粘合剂喷射,材料挤出和槽式光聚合方法,即立体光固化(SLA)和数字光处理(DLP)。

陶瓷的粘合剂喷射

可用于加工工业(技术)陶瓷材料的粘合剂喷射系统的主要3D打印硬件供应商包括3D Systems(通过之前收购ZCorporation以及后续开发); Voxeljet和ExOne。这个过程取决于技术陶瓷材料的粉末床和选择性地结合粉末的液体粘合剂材料。

DG Shape(之前由Roland DG运营)是另一家正在开发用于3D打印陶瓷材料的粘合剂喷射系统的硬件供应商。原型版去年在formnext展出。

Johnson Matthey(JM)指出,另一家最近出现的基于粘合剂喷射工艺的商业增材制造主张。庆祝其成立200周年之际,JM的做法,是由于用户的演变。作为原型制造应用领域的3D打印技术的长期用户,自2009年以来,公司已经投入巨资开发了专有的粘结剂喷射工艺,用于其大批量应用 - 催化剂的生产以及专有工业陶瓷材料的开发。该公司目前正在扩大内部3D打印生产应用,并向工业合作伙伴提供服务和支持。

JM应用程序的有趣之处在于,该公司引用了比其他增材制造工艺更容易地扩大粘合剂喷射工艺的能力,其中部件的强度等于或高于传统的生产方法。而且,通常被认为是陶瓷AM-孔隙率的限制的特性实际上对于生产催化剂是有利的。

陶瓷材料挤压

材料挤压工艺是3D打印工艺中应用最为广泛的一种,适用于低成本台式系统和大型工业机器。用于各种不同材料的不同挤出机的开发还包括粘土和陶瓷填充聚合物。

意大利WASP组织也许是最广泛地展示了使用挤压工艺进行陶瓷材料3D打印的能力和潜力的公司。WASP最终的目标是开发大型3D打印机,用于生产低成本的可持续住房项目,使用来自住宅区域的大量供应材料。公司正在开发的关键是可调流体密度挤出机的开发 - 液体沉积模型(LDM)WASP挤出机 与陶土,陶瓷,瓷器,氧化铝,锆和高级陶瓷相容“。

其他已经开发了陶瓷材料桌面挤压系统的公司包括VORM VRIJ,它已经开发了LUTUM系列粘土三维打印机,带有FFD 150H系统的3D Figo,以及最近的DeltaBots的3D Potterbot 7和Clay XYZ打印机。上个月在Kickstarter上成功获得了资助。

陶瓷将打破下一个3D打印材料壁垒

WASP的陶瓷3D打印的艺术

陶瓷将打破下一个3D打印材料壁垒

来自Vorm VRIJ的多材料陶瓷部件

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