3D陶瓷打印技術(shù)的發(fā)展使復(fù)雜陶瓷產(chǎn)品制作成為可能
更新時(shí)間：2022-08-08 點(diǎn)擊次數(shù)：3774
陶瓷是一種傳統(tǒng)的無機(jī)材料，精美實(shí)用，已經(jīng)有了上千年的歷史。硬而脆的特點(diǎn)使陶瓷材料加工成形尤其困難，傳統(tǒng)陶瓷制作工藝只能制造簡(jiǎn)單三維形狀的產(chǎn)品，而且成本高、周期長(zhǎng)。
3D陶瓷打印技術(shù)的發(fā)展使復(fù)雜陶瓷產(chǎn)品制作成為可能，3D打印技術(shù)所具有的操作簡(jiǎn)單、速度快、精度高等優(yōu)點(diǎn)給陶瓷注入了新的活力。
國外已有很多研究，出現(xiàn)了3DCeram、Lithoz等專注陶瓷3D打印的公司。現(xiàn)在國內(nèi)陶瓷3D打印技術(shù)還不夠成熟，清華大學(xué)、西安交通大學(xué)等科研單位正在鉆研，也涌現(xiàn)出了十維科技等敢于探索的企業(yè)。
陶瓷材料具有高強(qiáng)度、高硬度、耐高溫、低密度、化學(xué)穩(wěn)定性好、耐腐蝕等特點(diǎn)，是三大固體材料之一。現(xiàn)在陶瓷3D打印制作的主要有氧化鋁陶瓷、氧化鋯陶瓷、磷酸鈣陶瓷等。
下面讓我們來了解一下3D陶瓷打印的運(yùn)行流程吧：
陶瓷3D打印可以制作結(jié)構(gòu)復(fù)雜、高精度的多功能陶瓷，在建筑、工業(yè)、醫(yī)學(xué)、航天航空等領(lǐng)域?qū)?huì)得到廣泛的使用，在陶瓷形芯、骨科替代物、催化器等方向具有很好的使用未來，將給我們的生活帶來巨大改變。
1、配料
根據(jù)成形技術(shù)和終的性能要求，選擇合適的原材料，一般包括陶瓷粉末、粘結(jié)劑、添加劑，按一定比例混合均勻。
2、用于3D打印的陶瓷材料形態(tài)包括：
漿料，陶瓷成分與其他溶劑及添加劑的混合物，通過物理、化學(xué)的方式成形;
陶瓷絲材，用于熔融堆積工藝;
陶瓷粉末，陶瓷粉末、礦化物、粘結(jié)劑等的混合物，用于激光燒結(jié)、粘接等;
陶瓷薄片，片壓成形、粘接。
3、3D打印成形
運(yùn)用3D打印技術(shù)實(shí)現(xiàn)陶瓷零件成形，得到特定形狀結(jié)構(gòu)的陶瓷坯體。
4、坯體后處理
對(duì)陶瓷坯體進(jìn)行清洗、表面增強(qiáng)、修復(fù)、干燥等后處理，使坯體的強(qiáng)度、精度等性能達(dá)到要求，有利于之后的熱處理環(huán)節(jié)。
5、脫脂和燒結(jié)
將完好的坯體放入爐子中，按照設(shè)定好的溫度制度、焙燒氣氛和壓力進(jìn)行熱處理。這個(gè)過程分為兩個(gè)階段：加熱到600多℃脫去坯體中的有機(jī)物，這是十分敏感容易出現(xiàn)缺陷的階段;加熱到1000多℃實(shí)現(xiàn)致密化、形成陶瓷，這是晶粒長(zhǎng)大、晶界形成、實(shí)現(xiàn)陶瓷強(qiáng)度的過程，決定著制品的終性能。燒結(jié)完成等冷卻后便可得到終的陶瓷產(chǎn)品了。
