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用技术陶瓷和增材制造满足工业需求

适用于增材制造(欧洲杯足球竞彩AM)方法的陶瓷材料往往缺乏必要的材料性能,如密度或机械强度,这阻碍了3d打印技术陶瓷的更广泛的工业应用。最近,巩固这是一家总部位于波士顿的3D打印公司Tethon 3 d,一家专门从事陶瓷增材制造的公司,推动技术陶瓷在各种增材制造应用中的采用。

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图片来源:ANDRIY B/Shutterstock.com

技术陶瓷具有较高的硬度和强度,良好的高温性能,优异的抗热震性能,以及在恶劣条件下的高化学稳定性,表现出优异的性能。

这些独特的特性使陶瓷在化学和航空航天工业、建筑、电子、运输和生物医学工程中具有广泛的应用前景。

然而,由于陶瓷材料固有的硬度和脆性,陶瓷零件的制造和加工一直是一个挑战。

传统的加工方法,如干压、铸造、注射成型和粉末烧结被证明是昂贵的和不适合的,当高度复杂的结构和详细的特征是需要的。此外,这些方法中的大多数都需要为每个特定的设计预制模具,而烧结组件通常需要机械加工来获得成品。

这些额外的步骤减缓了整个生产周期,使小规模生产变得昂贵和不可持续。

增材制造降低成本,时间和浪费

虽然增材制造技术在塑料加工或金属加工方面已经很成熟,但陶瓷工业在实施这种制造方法方面滞后。

增材制造为克服传统制造方法的缺点,制造高度复杂的陶瓷元件提供了新的途径。

30多年前首次引入的增材制造,也被称为3D打印,最初是作为一种快速原型方法开发的,用于在短时间内制造复杂的3D零件,而无需模具。

一系列用于3D制造的添加剂工艺的密集发展,如选择性激光烧结、直接墨水书写和立体平版印刷,极大地提高了精度,并显著降低了制造硬件(3D打印机)和源材料的成本。欧洲杯足球竞彩

这些技术使用相同的过程,组件是由初始材料的薄二维层相互堆叠而成。

每一层对应于组件数字模型的横截面。这个过程允许在短时间内设计和制造复杂的物体,而且没有废料。

此外,正在进行的材料科学创新扩大了可印刷材料的范围,欧洲杯线上买球这意味着设计师和制造商不再局限于印刷塑料或金属。欧洲杯足球竞彩

技术陶瓷的3D打印工艺

为了满足对由技术陶瓷制造的高精度部件的大批量生产需求,Tethon 3 d巩固加入他们的专业知识,提供多种3D打印技术陶瓷应用。

在典型的陶瓷3D打印过程中,液体光固化聚合物与精细陶瓷颗粒(称为填料)混合。欧洲杯猜球平台

3d打印陶瓷| PopMech

来源:大众机械/ Youtube.com

3D打印机利用紫外光一层一层地固化液体聚合物,从而塑造打印的物体。

接下来,陶瓷3D打印材料通过加热和/或化学物质去除聚合物,只留下3D打印形状的陶瓷材料。去除聚合物的过程会导致物体的尺寸轻微收缩。

最后一步是烧结3D物体,将陶瓷颗粒熔化,使最终产品具有所需的机械和化学性能。欧洲杯猜球平台

先进增材制造伙伴关系

Tethon 3D是一家位于美国奥马哈的材料科学公司,其主要技术诀窍是3D打印陶瓷配方。欧洲杯线上买球

该公司提供陶瓷和金属基光固化树脂的全面组合,用于内部开发的用于技术陶瓷的桌面3D打印机。

该系统基于数字光处理(DLP)技术,为光聚合过程提供了优越的控制。

最近,Tethon 3D和Fortify开发了两种新的陶瓷基树脂,称为低收缩铝硅酸盐和Fortify高纯氧化铝,适用于Fortify的Flux系列3D打印机。

3D打印硬件使用了该公司的数字复合材料制造(DCM)平台,在使用填充光固化树脂时具有无与伦比的打印质量。

在3D打印过程中,DCM在一个称为连续动力混合的过程中不断循环树脂,并混合填料,从而最大限度地减少填料颗粒的沉降。欧洲杯猜球平台

均匀分布的陶瓷填料提高了材料的强度、刚度和耐磨性。

高性能陶瓷树脂配方制造导向的解决方案

最重要的是,由Tethon和Fortify开发的新型3D打印陶瓷,解决了烧结过程中的材料收缩问题。去除固化聚合物的处理可使印刷品的最终体积减少20%-30%(取决于树脂中填料的含量)。

特通的科学家们使用了不同形状和大小的陶瓷颗粒,使它们在树脂中达到非常欧洲杯猜球平台高的填充含量,同时保持最佳孔隙率,以促进烧结过程。高纯度氧化铝材料烧结到最终纯度99.8%的氧化铝只有12%的收缩,而低收缩硅酸铝达到创纪录的5%收缩。

这两种材料欧洲杯足球竞彩都适用于需要高介电强度、耐腐蚀性和热导率的应用,并能在1450℃以上的温度下工作。

新开发的技术陶瓷的整体性能,加上特通和Fortify的3D打印系统的能力,可以满足工业客户对高纯度材料、低收缩和更快的加工吞吐量的关键需求。欧洲杯足球竞彩

参考资料及进一步阅读

k . Sertoglu (2021)加强和特通3D合作开发用于增材制造的陶瓷。(在线)www.3dprintingindustry.com可以在:https://3dprintingindustry.com/news/fortify-and-tethon-3d-partner-to-develop-new-ceramics-for-additive-manufacturing-195693(2021年9月21日通过)。

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Cvetelin Vasilev

写的

Cvetelin Vasilev

Cvetelin Vasilev拥有物理学学位和博士学位,目前在谢菲尔德大学(University of Sheffield)从事生物物理学工作。作为一名有20多年研究经验的科学家,他是应用先进显微镜和光谱学技术更好地理解“软”复杂系统组织的专家。Cvetelin在聚合物科学、生物物理学、纳米制造和纳米生物光子学等领域的同行评议期刊上发表了40多篇论文(h指数为17)。欧洲杯线上买球

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    Vasilev Cvetelin。(2021年9月28日)。用技术陶瓷和增材制造满足工业需求。AZoM。于2021年10月02日从//www.wireless-io.com/article.aspx?ArticleID=20789检索。

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