佳能宣布推出陶瓷3D打印服務
魔猴君 行業(yè)資訊 741天前
近日,據魔猴網了解,陶瓷3D打印領域新加入了重量級玩家,佳能最近宣布面向中國市場推出“陶瓷3D打印服務”。
據悉,佳能開發(fā)了氧化鋁、氧化硅兩種基材的陶瓷復合粉末材料(以下稱“陶瓷粉末”),并大膽地使用了SLM選擇性激光熔融技術(以下稱“SLM技術”)對陶瓷粉末進行成型。佳能通過陶瓷粉末配合SLM 技術(以下稱“佳能陶瓷3D打印技術”),可以在短時間內制造出復雜形狀的陶瓷零件。
△佳能的陶瓷復合粉末材料
市面上陶瓷3D打印技術痛點
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,最后對表面進行研磨等處理,使其產品化;但是,制作模具不僅需要一定的時間,還需要高昂的成本;因此,陶瓷3D打印技術應運而生,目前,市面上的陶瓷3D打印技術主要包含四種:
●選擇性激光熔化技術:陶瓷粉末材料通過用激光照射來熔化和成型。
●粘合劑噴射技術:通過粘合劑將陶瓷粉末材料層疊而成型。
●光固化技術: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: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
當前,市面上的主流陶瓷3D打印技術為光固化技術:這種技術需先將陶瓷顆?;烊牍饷魳渲牧现兄谱鞒筛吖毯康奶沾蓾{料,然后通過紫外光固化光敏樹脂來成型,成型后通過脫脂燒結工藝來得到最終的陶瓷零件。
由于添加了光敏樹脂作為粘合劑,因此在脫脂燒結過程中,陶瓷零件一般會收縮15~20%左右,而且在燒結過程中容易出現(xiàn)裂紋。因此,要想得到精準的零件尺寸,設計者需要在燒成工序中以收縮為前提進行設計,在制作細小形狀和復雜結構方面會存在很多的難題。
佳能陶瓷3D打印技術
佳能陶瓷3D打印技術,使用自主研發(fā)的氧化鋁陶瓷粉末配合SLM技術,則很好地解決了上述問題,成功實現(xiàn)了高精細陶瓷3D打印的實用化。由于氧化鋁陶瓷粉末的熔點在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,使熔點降低到1700℃左右,而得以成功使用SLM技術實現(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打印過程中也不添加樹脂粘結劑,因此也就無需考慮脫脂的困擾,一定程度上解決了含樹脂陶瓷材料普遍面臨的燒結收縮嚴重、脫脂困難、容易出現(xiàn)裂紋等問題。
△佳能的陶瓷3D打印樣件
據悉,使用佳能的陶瓷粉末配合SLM技術進行3D打印,陶瓷零件在燒結前后的收縮率可控制在2%以內,燒結時間也縮短至50小時左右,能保持±0.8%的制作精度和穩(wěn)定的加工品質。
佳能陶瓷3D打印技術不僅可以制作空腔、蜂窩、中空流路等復雜結構,而且在一定程度上突破了以往造型的限制,可以成型φ0.5mm的細孔,0.4mm的薄壁結構,以及厚達25mm的厚壁結構(受形狀影響壁厚可能變化)。
△佳能的陶瓷3D打印樣件
總的來看,佳能3D陶瓷打印技術具有以下特點:
● 無需模具,節(jié)約時間和成本;
● 耐高溫、耐磨損、耐腐蝕、絕緣;
● 適合空腔、蜂窩、中空流路等復雜結構;
● 可實現(xiàn)細孔、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 。
據了解,佳能已經開始在中國市場推出陶瓷3D打印服務,可以根據用戶提供的圖紙,進行陶瓷3D打印,并向用戶提供成品;該陶瓷3D打印服務預計可以應用于航空航天、半導體、醫(yī)療設備、汽車制造、精密儀器、科研開發(fā)等多個工業(yè)領域。
來源:未知