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陶瓷3D打印技术持续创新升级
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日期:2019-01-10

陶瓷并不陌生,是一个古老而又年轻的话题,大大小小的陶瓷制品在我们生活中随处可见,大到家用的瓷砖、面盆、马桶、陶瓷刀、陶瓷首饰等等,小到陶瓷零件、陶瓷手表、烤瓷牙、精细陶瓷等。


随着科学技术的不断发展,陶瓷3D技术在目前的陶瓷制造领域应用广泛。3D打印蜂窝陶瓷薄片、5G时代手机壳、3D打印氧化铝陶瓷牙齿、3D打印陶瓷饰物等瓷逐渐的出现在陶瓷领域和人们的日常生活当中。  目前已知的3D打印陶瓷技术有5-6种,其中已经商业化的主要是奥地利LITHOZ的LOM技术、法国Prodways的DLP-LED光技术、法国3DCeram推出的激光快速陶瓷制造(FCP)技术。


△3D打印氧化铝陶瓷手机盖板


国内的研究主要集中在清华(奥地利LITHOZ设备)为主的高校和科研院所,多采用DLP下投影的方式,广东工业大学日前也开展了研究,广东也有公司(2016年12月底,深圳上市企业光韵达采购了一台法国3DCeram的设备)和高校购买了欧洲的机器,借此开发新的陶瓷浆料和新应用。


△3D打印氧化铝陶瓷牙齿


目前,国外陶瓷3D机陆续进入中国,国内也有一些企业在开发,例如北京十维科技、东莞智维、深圳长朗三维等。


佛山市光垒智能制造有限公司提供了一种基于DLP技术的全新的3D陶瓷成型工艺,“光垒智造”将传统的陶瓷膏料制作成能够使用紫外光固化的陶瓷膏料,然后陶瓷膏料在紫外光的照射下固化,逐层打印,最终形成三维陶瓷胚体,下图展示的是陶瓷3D打印的整个过程。光垒的3D陶瓷打印摆脱了传统工艺的束缚,成型方便,能够制造出传统工艺所不能实现的复杂结构,并且大大缩短了制造周期。


△光固化3D打印陶瓷材料的主要工艺


光垒智造英文名为“CeraEPI”,Cera是Ceramic的简称,EPI是epitaxy的简称,意为陶瓷的外延制造,合乎增材制造,其经验理念为三个C,依次代表china、ceramic、Creative。它主要服务于以佛山地区的陶瓷产业,在陶瓷大幅面打印、陶瓷打印材料、设备智能化方面具有多项核心技术,以提供实用化的陶瓷3D打印技术为己任,为业界提供陶瓷工业化所需的“高速率、高精度、大幅面、低成本”陶瓷3D打印解决方案。


目前,已经有公司实现了3D技术应用的在升级,可以根据客户的需求进行生产。任何工艺都是由一定要素组成的,一是需要专门的陶瓷3D成型设备,这种设备需要能够打印低流动性或不流动性的陶瓷膏料,因为陶瓷烧结要达到好的烧结质量,需要大粉胶比(>60%以上)的膏料,这种膏料一般是不流动的;二是 需要配合该设备的光固化陶瓷膏料,该陶瓷膏料既要匹配设备所用的紫外光源,也要在后续烧结工艺容易排胶;三是需要开发相匹配的烧结工艺。


3D技术依旧走在持续创新的道路上!3D技术的成熟应用势必会掀起一场陶瓷行业的技术革命!


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