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生物陶瓷3D打印機(jī)工藝介紹
2023-02-15 11:50
作為應(yīng)用廣泛的材料之一，陶瓷在3D打印行業(yè)一直備受青睞。生物陶瓷3D打印機(jī)又稱三維打印機(jī)，是快速成型的一種工藝設(shè)備。生物陶瓷3D打印機(jī)工藝有哪些?
一、噴嘴擠出成型。噴嘴擠出成型類似于塑料陶瓷3D打印機(jī)的熔融沉積成型技術(shù)(FDM)。該技術(shù)以混有陶瓷粉末的長絲為原料，將長絲中的聚合物材料在100℃以上的溫度下熔化，然后通過噴嘴擠出，擠出的陶瓷聚合物復(fù)合材料由于溫差而固化。
二、3D打印技術(shù)。傳統(tǒng)工藝可以使用高粘度陶瓷漿料作為主要原料，通過研究噴嘴進(jìn)行直接擠出，然后在空氣中干燥固化。這種傳統(tǒng)陶瓷漿料的主要經(jīng)濟(jì)成分是陶瓷材料粉末和粘結(jié)劑，其中粘結(jié)劑在成型發(fā)展過程中可以起到粘結(jié)陶瓷粉末的作用。無論是陶瓷噴絲還是陶瓷漿料作為原材料，這種工藝得到的三維模型都需要進(jìn)一步進(jìn)行熱處理，即脫脂和燒結(jié)。脫脂和燒結(jié)也是傳統(tǒng)陶瓷加工工藝中使用的致密化陶瓷產(chǎn)品的手段。目前，陶瓷定向噴嘴擠壓工藝受到加工精度相對粗糙度的限制，主要集中在實驗室，基于該工藝的三維打印機(jī)尚未出現(xiàn)。
三、立體平版印刷成型。立體光刻機(jī)是目前市場上陶瓷印刷的主要技術(shù)，也是比較成功的商業(yè)化技術(shù)。該工藝采用由陶瓷粉末、光引發(fā)劑、分散劑等組成的光固化膠粘劑。工藝本身和目前市面上的DLP、SLA打印機(jī)差別不大。有些產(chǎn)品(如立石)由于粘度高的紫外光固化膠粘劑，在成型過程中會使用特殊的葉片加速材料的充填，但歸根結(jié)底，其性質(zhì)與普通樹脂成型沒有太大區(qū)別。與噴嘴擠壓出的毛坯件一樣，立體光刻工藝制造出的3D模型也需要在高溫爐中進(jìn)行脫脂和燒結(jié)。根據(jù)相關(guān)管理公司的產(chǎn)品進(jìn)行介紹，陶瓷文化產(chǎn)品的密度(如氧化鋁、氧化鋯、磷酸鈣等)通過該工藝制造的可高達(dá)99%或更多。
四、生物陶瓷3D打印機(jī)。陶瓷前驅(qū)體是一種在高溫下熱分解生成陶瓷材料的高分子化合物，是制造碳化硅和碳化硅等高溫陶瓷的傳統(tǒng)方法。具有光敏感性的陶瓷前驅(qū)體材料的誕生極大地降低了高溫陶瓷的3D打印成本，具有很廣泛的應(yīng)用前景，然后，通過立體光刻制成的坯件含有大量的有機(jī)物質(zhì)，使得在脫脂和燒結(jié)之后的成品傾向于相對于原始設(shè)計尺寸收縮約30%，這也可以限制了該技術(shù)在陶瓷生產(chǎn)中的應(yīng)用。
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