【技术】3D打印陶瓷技术

发布时间:
2019-01-11
来源:
云3D打印

截至到日前,研究人员已经开发出几种不同用于3D打印陶瓷的技术,其中之一就是CODE技术,这是最新开发出来的用于制造致密陶瓷部件的挤出工艺。在一篇题为“通过陶瓷按需挤压混合功能材料梯度材料”的论文中,研究人员讨论了如何使用CODE工艺制造FGM材料。FGM材料被研究人员定义为“材料成分随体积的变化而变化”,这是在常规工艺中是不可能实现的。这种新工艺有助于氧化铝-氧化锆用于假肢关节等应用,这是因为氧化锆能为假肢关节提供更高的强度并降低开裂的风险,而氧化铝能提高假肢的使用寿命。为此,研究人员表示,考虑到陶瓷的熔化温度对于热基熔融沉积法来说难度太高,而且喷墨式的陶瓷打印工艺具有较高的孔隙率,因此材料挤出的工艺是制造3D打印陶瓷最好的方法。


在这篇文章中,研究人员还提到,在烧结部件的过程中,部件会发生形变,并且达到开裂和分层的程度,这是因为组分干燥后,两种打印材料收缩程度不一致,从而导致部件的部分应力增大,最后达到了形变的临界点。因此,减少材料的梯度变化能有效地减少形变的发生,而调整原料的固有特性也能有效地降低应力和减少形变的概率。

除此之外,研究人员还测试了维氏硬度。由于有了氧化锆的加入,部件的维氏硬度有了些降低。总体而言,该研究显示了3D打印陶瓷功能梯度材料方法的可行性,虽然打印的部件并不完美,但未来可以采取更多的措施来减少形变。