瑞士应用科学大学通过混合3D打印工艺成功地3D打印出复杂的陶瓷结构

行业资讯1年前 (2023)发布 深山闲士
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根据Sintratec 的新闻稿,作为 Marco Pelanconi 博士项目的一部分,瑞士南部应用科学大学 ( SUPSI )介绍了一种用于生产复杂陶瓷结构的新型混合 3D 打印工艺。二十年来,SUPSI 的混合材料实验室 (HM Lab) 一直在研究陶瓷 3D 打印材料。苏黎世联邦理工学院最近与 SUPSI 一起展示了用于建筑元素的创新 3D 打印机。

瑞士应用科学大学通过混合3D打印工艺成功地3D打印出复杂的陶瓷结构

作为论文的一部分,Pelanconi 开发了复杂陶瓷结构 3D 打印的优化流程。在他的方法中,具有高微孔率的聚合物预制件由 SLS 3D 打印。他将此与陶瓷前聚合物的渗透相结合。然后在 1000 °C 左右通过热解实现聚合物到陶瓷的转化。最后的致密化是通过熔融硅的渗透来获得高密度陶瓷部件。Sintratec 套件被用于该项目,因为它的开放式套件对它非常有用。Sintratec 套件是用于选择性激光烧结 (SLS) 的组装套件。它具有开放参数,并允许为研究目的调整激光速度或温度等设置。

他说:
“该套件使我们能够改变许多打印参数,包括粉末表面温度、层厚、激光速度、舱口间距等,从而轻松控制 3D 打印部件的孔隙率。”

通过改变这些因素,Pelanconi 成功地实现了理想的孔隙率和高质量的零件,这对于进一步渗透至关重要。

瑞士应用科学大学通过混合3D打印工艺成功地3D打印出复杂的陶瓷结构

优异的机械和热性能
Pelanconi 将他的工作重点放在两个具有不同拓扑结构的圆柱形多孔结构、一个旋转的立方体和一个陀螺仪上。他想用这个来说明该方法如何用于复杂形状。他用 PA12 打印这些,然后将它们变成陶瓷。据他介绍,这些部件具有“出色的机械和热性能”。

他解释说,尽管收缩了 -25%,但印刷品仍保持其形状,没有变形或宏观裂纹。通过进一步的工艺优化,零件的双轴强度可以从 165 MPa 提高。据该大学称,由于一系列预陶瓷聚合物可提供多种陶瓷材料,Pelanconi 所采用的方法可能会被高科技行业所采用。

关于复杂陶瓷建筑的潜力,Pelanconi 补充说:
“这些材料类别提供了钢无法提供的无与伦比的热机械性能,例如 B. 耐高温、高抗氧化、高抗热震、高强度。

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