陶瓷3D打印固含量高達(dá)87wt%，奇遇科技雙缸-下沉正置式DLP解決方案

南極熊導(dǎo)讀：利用3D打印技術(shù)實(shí)現(xiàn)高性能陶瓷零部件的精細(xì)成型是目前的熱點(diǎn)話(huà)題。陶瓷3D打印主要是利用光固化技術(shù)，通過(guò)固化包含了陶瓷粉末和光敏樹(shù)脂的漿料來(lái)實(shí)現(xiàn)打印成型�，F(xiàn)有的陶瓷3D打印技術(shù)主流是基于選擇性激光固化的SLA陶瓷3D打印技術(shù)，另外是基于提拉DLP陶瓷3D打印技術(shù)，這些技術(shù)面臨三個(gè)技術(shù)難點(diǎn)：

●一是如何制備并打印高固含量的陶瓷漿料以提高燒結(jié)效率減少開(kāi)裂；

●二是如何實(shí)現(xiàn)超微復(fù)雜結(jié)構(gòu)的高精度成型；

●三是對(duì)于大多數(shù)的陶瓷3D打印技術(shù)來(lái)說(shuō)，如何減少材料加入量，提高材料利用率。

▲Adventure-3D-ZP-Printer打印的氧化鋁型芯坯體

2022年5月31日，南極熊獲悉，深圳奇遇科技（Adventure Tech.）針對(duì)高性能陶瓷3D打印，推出了高精度Adventure-3D-ZP-Printer系列的正置式雙缸DLP陶瓷3D打印機(jī)，有效成型尺寸最小可達(dá)67.2×37.8×90 mm、最大可以達(dá)到192x108x150 mm，光學(xué)精度最高可達(dá)25 μm。

該產(chǎn)品已被全球3D打印產(chǎn)品庫(kù)https://product.nanjixiong.com收錄。

▲Adventure-3D-ZP-Printer系列陶瓷3D打印機(jī)

Adventure-3D-ZP-Printer最大的特點(diǎn)是采用“雙缸-下沉-刮料”結(jié)構(gòu)，供料缸和成型缸面積比例1：1，該結(jié)構(gòu)可以根據(jù)實(shí)際打印模型大小，自行選擇加入陶瓷光敏漿料的數(shù)量，漿料加入量略大于成型缸面積乘以打印樣品高度即可，最低只需50mL漿料即可開(kāi)始打印，適用于新型高精度陶瓷3D打印材料開(kāi)發(fā)。該結(jié)構(gòu)相對(duì)于提拉型陶瓷3D打印設(shè)備來(lái)說(shuō)，不存在“離型拔膜過(guò)程”，可以極大的提高打印成功率，對(duì)于折射率較高的陶瓷材料成型，不存在紫外光穿過(guò)玻璃、離型膜等不同介質(zhì)過(guò)程中的“二次反射”造成的邊緣虛化精度差的效應(yīng)；相對(duì)于單料缸下沉型以及蠕動(dòng)供料下沉類(lèi)型的陶瓷3D打印設(shè)備來(lái)說(shuō)，在保持下沉優(yōu)勢(shì)以及高精度同時(shí)，可以保持單次實(shí)驗(yàn)投料量最少；非常適用于高校科研院所的陶瓷材料開(kāi)發(fā)實(shí)驗(yàn)。

▲Adventure-3D-ZP-Printer“雙杠-下沉-刮料”結(jié)構(gòu)

更為重要的是，針對(duì)這款3D打印機(jī)和高性能陶瓷3D打印，奇遇科技（Adventure Tech.）研發(fā)團(tuán)隊(duì)推出了全套解決方案，包括高性能陶瓷漿料制備-超微復(fù)雜結(jié)構(gòu)打印方案設(shè)計(jì)-陶瓷坯體排膠和燒結(jié)建議，為客戶(hù)打印高精度陶瓷件提供完整的服務(wù)。

要實(shí)現(xiàn)高精度陶瓷3D打印，首先需要制備高固含量的陶瓷漿料，高固含量漿料通常意味著打印的陶瓷坯體更容易燒結(jié)，但是高固含量的陶瓷漿料也意味著更難打印。奇遇科技的研發(fā)團(tuán)隊(duì)，針對(duì)性地開(kāi)發(fā)出了多款高固含量的3D打印陶瓷漿料，例如固含量高達(dá)87wt%（體積分?jǐn)?shù)＞65vol%）的氧化鋁陶瓷漿料，固含量高達(dá)85wt%（體積分?jǐn)?shù)＞50vol%）的氧化鋯陶瓷漿料等等�？商峁┙鉀Q方案的陶瓷材料種類(lèi)包括氧化鋁、氧化鋯、鈦酸鋇、羥基磷灰石、二氧化硅、氮化硅、碳化硅等。

▲高固含量陶瓷漿料：87wt%的氧化鋁漿料

▲高固含量陶瓷漿料：85wt%的氧化鋯漿料

▲視頻：Adventure-3D-ZP-Printer打印陶瓷型芯的過(guò)程

據(jù)南極熊了解，奇遇科技推出的Adventure-3D-ZP-Printer陶瓷3D打印機(jī)，采用波長(zhǎng)為405nm（可選385nm、365nm）的DLP數(shù)字投影光機(jī)作為成型光源、開(kāi)發(fā)了獨(dú)創(chuàng)的“雙缸-下沉-刮料”系統(tǒng)，以及特殊設(shè)計(jì)的雙刮刀結(jié)構(gòu)，能夠在鋪料過(guò)程將陶瓷漿料均勻推動(dòng)到刮刀前方，且不會(huì)過(guò)多堆積，刮料均勻平鋪，解決了高粘度陶瓷漿料的極薄涂層平鋪的問(wèn)題，同時(shí)備有回料系統(tǒng)，可以避免陶瓷漿料的浪費(fèi)，實(shí)現(xiàn)陶瓷漿料的高效利用。此外，Adventure-3D-ZP-Printer有效避免了“提拉式結(jié)構(gòu)”的打印設(shè)備中存在的“二次反射引起的二次固化”造成坯體固化邊緣模糊、精度低的問(wèn)題，有效提高了陶瓷打印的精度和成功率。另外，此設(shè)備配置了可上下移動(dòng)的光機(jī)，因此具備了精度可調(diào)性，能夠?qū)崿F(xiàn)同一設(shè)備多精度打印。據(jù)悉，該系列設(shè)備性?xún)r(jià)比高，打印參數(shù)全部開(kāi)放，特殊的應(yīng)力釋放掃描算法，更適合高粘度陶瓷打印材料的開(kāi)發(fā)和成型。打印幅面可調(diào)，兼顧實(shí)驗(yàn)室試制和工業(yè)化生產(chǎn)兩種模式。這一系列設(shè)計(jì)為實(shí)現(xiàn)高性能陶瓷的高精度打印提供了有效保障。

▲“提拉式結(jié)構(gòu)”中“二次反射”和“二次固化”導(dǎo)致的精度問(wèn)題

與此同時(shí)，陶瓷坯體的成功燒結(jié)是得到高性能陶瓷產(chǎn)品的必備步驟。南極熊了解到，奇遇科技的研發(fā)團(tuán)隊(duì)針對(duì)不同的陶瓷3D打印產(chǎn)品，從漿料的基本性質(zhì)和產(chǎn)品的特殊結(jié)構(gòu)出發(fā)，結(jié)合多年的經(jīng)驗(yàn)積累，可以提供個(gè)性化的排膠和燒結(jié)建議，最大程度地在短時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)高性能陶瓷的無(wú)損排膠和燒結(jié)。

▲Adventure-3D-ZP-Printer打印的氧化鋁（左）和氧化鋯（右）陶瓷燒結(jié)成品（30小時(shí)內(nèi)實(shí)現(xiàn)排膠+燒結(jié)）

▲Adventure-3D-ZP-Printer打印陶瓷產(chǎn)品細(xì)節(jié)展示

▲Adventure-3D-ZP-Printer打印的陶瓷十二生肖

據(jù)悉，奇遇科技研發(fā)的這款A(yù)dventure-3D-ZP-Printer 打印設(shè)備已被國(guó)內(nèi)知名高校和企業(yè)驗(yàn)證并采用，服務(wù)于生物醫(yī)療、航空航天等領(lǐng)域核心產(chǎn)品的研發(fā)和生產(chǎn)。

關(guān)于奇遇科技

深圳奇遇科技有限公司（Shenzhen Adventure Tech. Co., Ltd.）是一家專(zhuān)注于高性能材料3D打印技術(shù)與應(yīng)用開(kāi)發(fā)的高新技術(shù)企業(yè)，集合了來(lái)自清華大學(xué)和海外留學(xué)歸來(lái)的博士研發(fā)團(tuán)隊(duì)，在陶瓷3D打印領(lǐng)域深耕多年，在深圳、佛山設(shè)有研發(fā)、生產(chǎn)基地。此前奇遇科技開(kāi)發(fā)了了多款陶瓷3D 打印機(jī)，成型范圍從67.2mm x 37.8mm x 90mm到192mm x 108mm x 150mm，標(biāo)準(zhǔn)光學(xué)精度最高25 μm（可選擇定制10μm高精度光機(jī)實(shí)現(xiàn)超高精度打印），適合于多種陶瓷漿料的打印成型，已被國(guó)內(nèi)眾多高校、科研院所和企業(yè)用戶(hù)采用，助力客戶(hù)探索新方向、開(kāi)拓新應(yīng)用、挖掘新材料，開(kāi)發(fā)新產(chǎn)品，助推客戶(hù)的高性能陶瓷研發(fā)、生產(chǎn)向科技化、數(shù)字化和智能化方向發(fā)展。