(資料圖)
5月31日,第十五屆中國國際先進陶瓷展覽會(IACE CHINA)在上海開幕,展會匯聚了來自粉末冶金、硬質(zhì)合金、增材制造等眾多領(lǐng)域的知名企業(yè),聚焦行業(yè)尖端科技。其中,佳能(中國)有限公司攜陶瓷3D打印服務(wù)亮相展會。
據(jù)介紹,佳能陶瓷3D打印材料是佳能以多年積累的材料技術(shù)為基礎(chǔ),研發(fā)出的以氧化鋁、氧化硅-氧化鋁為主要成分的復(fù)合陶瓷粉末材料。佳能復(fù)合陶瓷粉末材料通過在氧化鋁粉末中加入了幫助吸收紅外線激光的稀有金屬氧化物,降低了復(fù)合陶瓷粉末的熔點,使主要應(yīng)用于金屬3D打印的SLM技術(shù)打印陶瓷成為可能,實現(xiàn)了高精細(xì)陶瓷3D打印的實用化。
相比于傳統(tǒng)金屬材料、樹脂材料,陶瓷材料3D打印的技術(shù)難度大。當(dāng)前,市面上的主流陶瓷3D打印技術(shù)為光固化技術(shù),這種技術(shù)由于添加了光敏樹脂作為粘合劑,因此在脫脂燒結(jié)過程中,陶瓷零件一般會收縮15~20%左右,而且在燒結(jié)過程中容易出現(xiàn)裂紋。因此,要想得到精準(zhǔn)的零件尺寸,設(shè)計者需要在燒成工序中以收縮為前提進行設(shè)計,在制作細(xì)小形狀和復(fù)雜結(jié)構(gòu)方面會存在很多的難題。
佳能陶瓷材料和SLM打印過程中均不添加樹脂粘合劑,因此在一定程度上解決了含樹脂陶瓷材料普遍面臨的燒結(jié)后收縮嚴(yán)重、脫脂困難、容易開裂等問題。同時,陶瓷零件在燒結(jié)前后的收縮率可控制在2%以內(nèi),燒結(jié)時間也縮短至1~3天,能保持±0.8%的制作精度,充分提高了陶瓷3D造形的精度、效率和穩(wěn)定性。
通過SLM技術(shù)結(jié)合陶瓷復(fù)合材料,佳能陶瓷3D打印技術(shù)不僅可以制作空腔、蜂窩、中空流路等復(fù)雜結(jié)構(gòu),而且在一定程度上突破了以往樣式的限制,可以成型φ0.5mm的細(xì)孔,0.4mm的薄壁結(jié)構(gòu),以及厚達25mm的厚壁結(jié)構(gòu),穩(wěn)定地制作出一般難以用模具成形、難以進行切割加工的形狀復(fù)雜的陶瓷零件,擴大了陶瓷在精密制造領(lǐng)域的應(yīng)用。(永文)