深度、全面 解析陶瓷3D打印工艺与装备
时间:2019-05-14 15:18 来源:南极熊 作者:中国3D打印网 点击:次
| 先进陶瓷材料与成型加工 先进陶瓷材料  高温陶瓷 半导体陶瓷 绝缘陶瓷 介电陶瓷 发光陶瓷 感光陶瓷 吸波陶瓷 激光陶瓷 核能陶瓷 推进剂陶瓷 储能陶瓷 电池电极陶瓷 阻尼陶瓷 生物支架陶瓷 催化载体陶瓷 功能薄膜陶瓷 
我等国先进陶瓷产值及预测
 
陶瓷3D打印技术发展与现状
制造业的大变革
• ΔM=0(等材) 材料成形(铸、锻、焊等) 3000多年前• ΔM<0(减材) 材料去除(车、铣、磨等) 300多年前 • ΔM>0(增材) 材料累加(3D打印技术等) 30多年前 
3D打印技术原理
3D打印:又称为增材制造(Additive Manufacturing)、快速成型(Rapid Prototyping)、无模成型(Freeform Fabrication)等，以智能化处理后的3D数 字模型文件为基础，通过逐层增加材料的方式来构造任意复杂的3D实体形状
3D打印应用优势分析
3D打印具有实现超复杂结构制造、定制化设计制造 两大绝对优势，同时具有:成本低、周期短两大相对优势。
定制化设计制造超复杂跨尺度结构 设计自由度更大，开创基 于功能设计的新时代 通过原型快速验证，反复 迭代，加快产品设计开发 成本低 提高材料利用率，近100%， 特别是战略昂贵资源 无需模具，降低原型制造与 模型开发的成本
周期短
直接由设计数据转化为三维实体，所想即所得
一体化制造，减少或无需 组装环节，提高生产效率
3D打印技术发展历程
陶瓷3D打印流程图
陶瓷3D打印技术分类
SL陶瓷3D打印技术
设备:桌面级、工业级3D打印机材料:聚合光敏树脂+陶瓷粉末/前驱体陶瓷 特点:精度高，成型尺寸大，材料用量较多 难点:陶瓷粉末对光的吸收和散射  
DLP陶瓷3D打印技术
◼设备:桌面级、工业级，也有CLIP 3D打印机◼ 材料:聚合光敏树脂+陶瓷粉末/前驱体陶瓷 ◼ 特点:精度高，速度快，节约材料 ◼ 难点:尺寸有限，精度提升空间不够  
TPP陶瓷3D打印技术
◼ 设备:桌面级、工业级◼ 材料:前驱体陶瓷(透明) ◼ 特点:精度高，速度慢，尺寸小 ◼ 难点:尺寸，速度   IJP陶瓷3D打印技术 ◼ 设备:桌面级、工业级 ◼ 材料:溶剂+陶瓷粉末 ◼ 特点:定位精度高，速度慢，厚度薄 ◼ 难点:无法制作悬臂梁或中空件   ◼ 设备:桌面级，自制 ◼ 材料:溶剂+陶瓷粉末/前驱体陶瓷 ◼ 特点:精度低，速度慢，厚度小，艺术创作 ◼ 难点:无法制作悬臂梁   ◼ 设备:桌面级，工业级 ◼ 材料:溶剂+陶瓷粉床/前驱体陶瓷 ◼ 特点:用料较多，精度低，粗糙度大，致密度低 ◼ 难点:粗糙度大，致密度较低   SLS陶瓷3D打印技术 ◼ 设备:工业级3D打印机 ◼ 材料:陶瓷粉床+低熔点粘接材料 ◼ 特点:精度高，近乎无限复杂结构 ◼ 难点:致密度的提高需更多后处理   ◼ 设备:工业级3D打印机 ◼ 材料:陶瓷粉床 ◼ 特点:设备贵，精度低，表面粗糙度大，致密度低 ◼ 难点:应力集中导致的缺陷   LOM陶瓷3D打印技术 ◼ 设备:工业级3D打印机 ◼ 材料:陶瓷薄板 ◼ 特点:精度高，速度快，材料利用率低 ◼难点:层间粘接差，各向异性   FDM陶瓷3D打印技术 ◼ 设备:工业级3D打印机 ◼ 材料:陶瓷丝材 ◼ 特点:精度低，表面粗糙度大 ◼ 难点:层间控制   
陶瓷3D打印技术发展
陶瓷3D打印应用与设备
主流3D打印用先进陶瓷材料  3D打印技术应用概述  陶瓷3D打印装备-光固化   陶瓷3D打印装备-其他原理   陶瓷3D打印装备-挤出直写  
结论与展望
陶瓷3D打印产值预测 有机物前驱体陶瓷用于3D打印 2016年美国HRL实验室采用光固化3D打印技术制备出任意形 状超强前驱体转化陶瓷SiOC等结构件，论文发表在Science上   CLIP连续光固化3D打印技术 连续打印，速度提升100倍，表面无台阶现象，制造微结构  真正的一次性成形3D打印技术  总结与展望 ◼ 工业级陶瓷3D打印技术和设备门槛较高，成本也较高，需要从设备、原材料、烧结、 后处理等多方紧密配合研究; ◼ 打印效率还需进一步提升，生产流程更加简单化、自动化和一体化; ◼ 光固化和粘接剂喷射3D打印工艺为目前较优的陶瓷打印工艺，特别是光固化工艺具 有较好的成型效果; ◼ 目前3D打印陶瓷还存在表面质量不够理想，精度较低等问题。可从陶瓷材料成型理 化规律入手，研究新型陶瓷3D打印工艺予以解决; ◼ 针对新兴应用，研发新型3D打印用高性能陶瓷材料。 解决方案 陶瓷DLP光固化、高分子、金属等工业级3D打印机; 陶瓷材料:ZrO2/Al2O3/SiO2/羟基磷灰石/陶瓷电极浆料及前驱体材料等 成型幅面:57.632.4-14481mm，像素30-75μm 成型精度:10μm，达到与国际领先产品相当的水平 产品优势:自动智能支撑/亚像素曝光算法/尺寸收缩补偿 高性价比FDM/LCD光固化消费级3D打印机; 航空航天/生物医疗/汽车模具/珠宝首饰等应用。 技术优势 金属、陶瓷、高分子等低成本高速批量化3D打印; 材料、软件、控制、设备协同优化。 (责任编辑：admin) |