HRL实验室开发出新型陶瓷3D打印技术可制造飞船(2)
时间:2016-06-16 16:45 来源:天工社 作者:中国3D打印网 点击:次
这些聚合物结构可以被热解成均匀收缩几乎无孔的陶瓷。用这种方法制备的碳氧化硅晶阵和蜂窝材料比相同密度的泡沫陶瓷有更高的强度。这些材料的增材制造对于推进部件、热防护系统、多孔燃烧器、微机电系统、电子设备包装均有帮助。”
“通过新的3D打印工艺，我们可以充分利用碳氧化硅陶瓷的许多优良性能，如高硬度、强度及耐高温性能以及抗磨损和腐蚀。”项目经理Tobias Schaedler博士说。
该方法有利于航空航天和国防工业
在大多数情况下，耐热陶瓷很难3D打印的，因为它们必须承受极高的温度才能融化，因而大多数通过增材制造生产陶瓷材料的最新技术往往是受限的，Popular Mechanics说。
Eckel和他的同事们找到了一种类似于塑料的材料，当它在炉内加热时会变换成陶瓷。该材料是由树脂制成，在氩气的保护下使用紫外线照射并加热到1000摄氏度，被转换成100微米厚的塑料状物质，他们补充说。
HRL Laboratories的工程师Zak Eckel说，花费这么长时间从3D打印机上得到陶瓷制品因为“陶瓷工艺是非常困难的工艺”。但由于他的工作，这些都已改变。Eckel和他的团队已经成功地打印出一种材料，它最初看起来像塑料，但一旦加热就会变成陶瓷。正如Popular Mechanics解释的，“该团队使用一台3000美元的打印机来打印100微米厚的层，这是通过树脂制作的塑料样的材料。树脂包含了形成坚韧陶瓷需要的所有分子。打印的过程是通过紫外线小心蚀刻树脂层，将小分子团（称为单体）融合成长的塑料状链（称为聚合物）。
首次制造3D打印碳化硅陶瓷的初步试验被证明是成功的，Eckel团队认为他们也可以使用同样的方法制作其他类型的陶瓷。他们的工作可能有益于航空航天业，其火箭的许多部分依赖陶瓷元件，这也引起了DARPA的兴趣。
使用电子显微镜分析最终产品，研究人员检测到无气孔或表面裂纹。进一步的测试表明，陶瓷材料能承受1400摄氏度（2552华氏度）才会开裂或收缩。
（编译自Rockford Technology Time）
|