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国产首创工业级高性能陶瓷3D打印机亮相

发布人:3D打印商情

责任编辑:激光制造商情

来源:3D打印商情

2018-01-10 09:26

  高性能陶瓷又称为精细陶瓷,不同于以粘土为原料的日用传统陶瓷,由于这种陶瓷具有优良的耐高温、耐腐蚀性能和生物兼容性,因此广泛用于制作汽车和航空航天器的重要零件、化学反应器、传感器与医疗植入体,但是由于其形状和结构愈来愈复杂,往往难以用传统方法制造,为解决这个难题,近年来国外出现了多种高性能陶瓷3D打印机,特别是工业级高性能陶瓷3D打印机。我国许多研发机构和厂家也非常重视陶瓷3D打印技术,出现了一些国产高性能陶瓷3D打印机产品,这些产品基于DLP面投影原理,可用陶瓷浆料的黏度范围有限,可打印的陶瓷件尺寸较小。

  昆山博力迈三维打印科技有限公司近年来致力于工业级高性能陶瓷3D打印机研发及其在生物医疗领域的应用,成功研制了具有完全自主知识产权的首创工业级高性能陶瓷3D打印机,建立了我国首条氧化锆陶瓷义齿3D打印生产线,获得了我国食品药监局颁发的医疗器械注册证和生产许可证。该成果曾在2017年11月举行的中国国际教育装备及智慧展览会展出,受到了观众的高度重视,原航空航天部老部长林宗棠等还专程莅临博力迈的展台观看,给予了高度评价。

原航空航天部老部长林宗棠参观博力迈公司的展品

展出的工业级高性能陶瓷3D打印机

展出的3D打印陶瓷件

  博力迈公司现已量产CSL型工业级高性能陶瓷3D打印机,这种打印机综合了国外先进陶瓷3D打印机的优点并克服其缺点,这主要表现在:

  (1)采用上置式紫外激光-振镜扫描固化陶瓷-光敏树脂浆料,形成3D陶瓷生坯件,然后经脱脂与高温烧结,构成高密度、高强度陶瓷件。

  (2)采用自行研发的高陶瓷容积含量(44%-50%)、高黏度的陶瓷-光敏树脂浆料,确保长时间内所含成分不偏析、不沉降,打印的陶瓷器件具有一致的高密度和高机械强度,打印的氧化锆陶瓷生坯件经脱脂和烧结后的三点弯曲强度高于820 MPa。

  (3)采用独特的喷射式加料与蠕动式余料回收机构,使高黏度陶瓷浆能顺畅地送至工作台,并且能及时回收剩余陶瓷浆料,正常打印所需浆料容积少于2升,有利于新材料的研发。

  (4)采用独特的可变倾角刮刀式极薄浆料层铺设与刮平技术,从而能根据陶瓷浆料的黏度优化刮刀的倾角,确保25?m厚浆料层均匀、平坦。

  (5)运动机构中设有陶瓷颗粒隔离装置,使得在成形缸和加料机构中,不会由于浆料中细小的陶瓷硬粒造成运动障碍和卡死。

  (6)打印过程中,可根据要求,自动调节激光输出功率、振镜扫描速度和光斑大小等参数,提高打印效率,确保打印件层间可靠粘结和表面光滑,在打印件不同部位获得不同的特性,实现梯度特性结构制造。

  (7)可打印的材料广泛,不仅能打印陶瓷工件,而且,凡是可以和光敏树脂混合构成浆料的材料,例如金属粉或玻璃粉,都能用在这种打印机上,成形生坯件,然后经过脱脂和烧结,得到金属工件或玻璃工件。

工业级高性能陶瓷3D打印机参数

  目前,博力迈公司生产的CSL型工业级高性能陶瓷3D打印机有两种配置,其技术参数如下表所示。经权威用户评估,这种陶瓷3D打印机和配套材料的性能已达到国外先进产品的水平,售价低于相应国外产品的一半,完全可取代进口。