当前位置: 因泰莱激光/资讯中心/公司动态/正文
因泰莱激光在大壁厚陶瓷材料光固化3D打印工艺上取得突破性进展
文章来源:武汉因泰莱激光科技有限公司    人气:884    发表时间:2022-11-02

  近年来光固化陶瓷3D打印技术广受业内关注,成型设备和材料发展迅速。相对于其它陶瓷3D打印方式,光固化陶瓷3D打印具有成型效果好、精度高、表面质量好、烧结后成品致密、强度高等优点,在航空航天、生物医疗、能源化工、工程机械、电子制造等领域应用广泛。


  光固化陶瓷3D打印在成型工艺上已经发展较为成熟,但是在后期脱脂和烧结环节,生坯XYZ三个方向的厚度都超过7mm时,易产生开裂、变形、脱皮等问题,导致制件失败,其主要原因:

  ①在光固化过程中存在固化内应力,在脱脂过程存在一个应力释放过程而导致开裂;

  ②光固化陶瓷材料有机物含量高,并且通过聚合反应形成三维空间网络结构的大分子,壁厚了就较难脱脂;

  ③对于高致密度的结构陶瓷,由于高的固含量导致颗粒之间较难形成合理的脱脂通道。


图1.png

  图1 脱脂烧结过程中出现开裂变形


  图2.jpg

  图2 工艺改善前后对比图


  近期因泰莱激光在大壁厚陶瓷材料光固化陶瓷3D打印工艺上取得突破性进展,因泰莱激光利用自主研发的氧化铝陶瓷材料和CeraBuilder系列陶瓷3D打印设备,实现了大壁厚氧化铝陶瓷(XYZ三个方向上厚度均大于20mm)的打印成型和脱脂烧结,烧结后的成品件,外表和内部无裂纹、致密性好、强度高(如图3-6)。


图3.jpg

  图3 蜂窝板


图4.jpg

  图4 陶瓷型芯

图5.jpg

  图5 实心圆柱

图6.jpg

  图6  氧化铝3D打印陶瓷件


  因泰莱激光自2016年开始一直专注于陶瓷3D打印技术,针对光固化陶瓷3D打印中大壁厚陶瓷件普遍存在的脱脂烧结后开裂问题,这几年因泰莱激光在研发上持续投入、组织技术攻关,对浆料配制、生坯打印成型、生坯的脱脂和烧结各过程进行有效控制,经过大量测试研究后,最终规避了大壁厚陶瓷件开裂风险,技术取得重大突破! 整个打印生产过程仅需一周的时间,便可得到合格的大壁厚陶瓷结构件,并已通过了多次试验论证。


  以下是因泰莱激光大壁厚氧化铝陶瓷件3D打印工艺过程:

  3D打印成型:

图7 .jpg

  图片图7 工艺人员操作打印中

t8.png

  图8  CeraBuilder系列陶瓷3D打印机


图9.gif

 图9 陶瓷3D打印过程

  图10.gif

  图10 打印完成升起

  脱脂烧结:

  图11.gif

  图11 放入烧结炉

  烧结后成品:

  图12.jpg

  图12 脱脂烧结后的实心圆柱

  图13.gif

  图13 脱脂烧结后氧化铝陶瓷件

  关于因泰莱激光:

  因泰莱激光(iLaser)创始于2016年,是一家专于先进陶瓷激光3D打印技术与应用开发的国家高新技术企业,在苏州、武汉、深圳设有研发、生产基地,可以为客户提供陶瓷激光3D打印全套解决方案,助力客户开发新材料、开拓新应用,实现陶瓷生产制造数字化转型。