目前為止,陶瓷3D打印仍然不能成為主要的生產方式,主要是前期的粉末預處理和陶瓷后處理的難點。相比直寫自由成型技術(DIW)對陶瓷懸浮液的挑剔,熔絲制造(FFF)簡單易行好入門,并且可兼容多種聚合物,只是通常其噴嘴直徑達600μm,這無疑限制了陶瓷可達到的精細度。
左側600μm噴嘴與右側400μm噴嘴打印效果對比明顯
為了使陶瓷材料更容易加工,斯洛伐克科學家設計了一種新的配方。通過將莫來石粉、脂肪酸和熱塑性聚合物混合,研究小組能夠制造出直徑為1.75毫米的燈絲,可以使用0.4毫米的打印頭進行加工,并且可達到商業(yè)制品的水準。優(yōu)化原料并測試結果顯示,這是成功的嘗試。用普通窯爐脫脂時,零件尺寸在1400℃條件下縮小了41.5%,最終研究人員得到的最佳溫度是1250℃到1350℃之間。
脫脂前后測試對象的內部結構幾乎沒有影響
(圖片來源:今日應用材料期刊)
通過對比,這樣打印陶瓷相比傳統方式產量高17%;打印相同尺寸部件,使用的材料夸張的減少了26倍。因此,研究小組得出結論,他們的原料不僅與低成本系統兼容,而且能夠比現有產品更有效地發(fā)揮陶瓷材料的優(yōu)勢。
論文鏈接:https://doi.org/10.1016/j.apmt.2021.100949
編譯:YUXI
作者:粉體圈
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