佳能宣布推出陶瓷3D打印服務(wù)
魔猴君 行業(yè)資訊 741天前
近日,據(jù)魔猴網(wǎng)了解,陶瓷3D打印領(lǐng)域新加入了重量級(jí)玩家,佳能最近宣布面向中國(guó)市場(chǎng)推出“陶瓷3D打印服務(wù)”。
據(jù)悉,佳能開發(fā)了氧化鋁、氧化硅兩種基材的陶瓷復(fù)合粉末材料(以下稱“陶瓷粉末”),并大膽地使用了SLM選擇性激光熔融技術(shù)(以下稱“SLM技術(shù)”)對(duì)陶瓷粉末進(jìn)行成型。佳能通過(guò)陶瓷粉末配合SLM 技術(shù)(以下稱“佳能陶瓷3D打印技術(shù)”),可以在短時(shí)間內(nèi)制造出復(fù)雜形狀的陶瓷零件。
△佳能的陶瓷復(fù)合粉末材料
市面上陶瓷3D打印技術(shù)痛點(diǎn)
陶瓷的傳統(tǒng)加工方法是將陶瓷粉末材料放入模具中加壓凝固成形,然后放入爐中燒制,最后對(duì)表面進(jìn)行研磨等處理,使其產(chǎn)品化;但是,制作模具不僅需要一定的時(shí)間,還需要高昂的成本;因此,陶瓷3D打印技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生,目前,市面上的陶瓷3D打印技術(shù)主要包含四種:
●選擇性激光熔化技術(shù):陶瓷粉末材料通過(guò)用激光照射來(lái)熔化和成型。
●粘合劑噴射技術(shù):通過(guò)粘合劑將陶瓷粉末材料層疊而成型。
●光固化技術(shù):用紫外線照射樹脂和陶瓷粉末的混合材料而逐層成型。
●擠出成型技術(shù):從噴嘴擠出加熱熔化的陶瓷粉末材料并堆積成型。
△目前市面上的主要陶瓷3D打印技術(shù)
當(dāng)前,市面上的主流陶瓷3D打印技術(shù)為光固化技術(shù):這種技術(shù)需先將陶瓷顆粒混入光敏樹脂材料中制作成高固含量的陶瓷漿料,然后通過(guò)紫外光固化光敏樹脂來(lái)成型,成型后通過(guò)脫脂燒結(jié)工藝來(lái)得到最終的陶瓷零件。
由于添加了光敏樹脂作為粘合劑,因此在脫脂燒結(jié)過(guò)程中,陶瓷零件一般會(huì)收縮15~20%左右,而且在燒結(jié)過(guò)程中容易出現(xiàn)裂紋。因此,要想得到精準(zhǔn)的零件尺寸,設(shè)計(jì)者需要在燒成工序中以收縮為前提進(jìn)行設(shè)計(jì),在制作細(xì)小形狀和復(fù)雜結(jié)構(gòu)方面會(huì)存在很多的難題。
佳能陶瓷3D打印技術(shù)
佳能陶瓷3D打印技術(shù),使用自主研發(fā)的氧化鋁陶瓷粉末配合SLM技術(shù),則很好地解決了上述問題,成功實(shí)現(xiàn)了高精細(xì)陶瓷3D打印的實(shí)用化。由于氧化鋁陶瓷粉末的熔點(diǎn)在2000℃以上,很難用激光熔化,佳能在其中加入了提升紅外線吸收效率的輔助材料,使熔點(diǎn)降低到1700℃左右,而得以成功使用SLM技術(shù)實(shí)現(xiàn)陶瓷3D打印。
值得一提的是,佳能的陶瓷粉末中不含有樹脂,在3D打印過(guò)程中也不添加樹脂粘結(jié)劑,因此也就無(wú)需考慮脫脂的困擾,一定程度上解決了含樹脂陶瓷材料普遍面臨的燒結(jié)收縮嚴(yán)重、脫脂困難、容易出現(xiàn)裂紋等問題。
△佳能的陶瓷3D打印樣件
據(jù)悉,使用佳能的陶瓷粉末配合SLM技術(shù)進(jìn)行3D打印,陶瓷零件在燒結(jié)前后的收縮率可控制在2%以內(nèi),燒結(jié)時(shí)間也縮短至50小時(shí)左右,能保持±0.8%的制作精度和穩(wěn)定的加工品質(zhì)。
佳能陶瓷3D打印技術(shù)不僅可以制作空腔、蜂窩、中空流路等復(fù)雜結(jié)構(gòu),而且在一定程度上突破了以往造型的限制,可以成型φ0.5mm的細(xì)孔,0.4mm的薄壁結(jié)構(gòu),以及厚達(dá)25mm的厚壁結(jié)構(gòu)(受形狀影響壁厚可能變化)。
△佳能的陶瓷3D打印樣件
總的來(lái)看,佳能3D陶瓷打印技術(shù)具有以下特點(diǎn):
● 無(wú)需模具,節(jié)約時(shí)間和成本;
● 耐高溫、耐磨損、耐腐蝕、絕緣;
● 適合空腔、蜂窩、中空流路等復(fù)雜結(jié)構(gòu);
● 可實(shí)現(xiàn)細(xì)孔、薄壁、厚壁造型;
● 收縮變形小,制作精度±0.8%;
● 最大造型尺寸240*240*240mm;
● 一件即可制作,制作周期短 。
據(jù)了解,佳能已經(jīng)開始在中國(guó)市場(chǎng)推出陶瓷3D打印服務(wù),可以根據(jù)用戶提供的圖紙,進(jìn)行陶瓷3D打印,并向用戶提供成品;該陶瓷3D打印服務(wù)預(yù)計(jì)可以應(yīng)用于航空航天、半導(dǎo)體、醫(yī)療設(shè)備、汽車制造、精密儀器、科研開發(fā)等多個(gè)工業(yè)領(lǐng)域。
來(lái)源:未知