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上海研润光机科技有限公司
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上海研润光机科技有限公司成立于2005年,是
一家以研发、生产、非标定制自动化检测设备,
计算机软件开发为主的高新技术企业。主导产品
光学和材料性能仪器,包括硬度计、试验机、显
微镜、金相制样、工业自动化流水线定制、非标
自动化质量控制检验、工业机器人、高精度光学
自准直仪、残余应力测试、复合材料测试等设备。
 
3DCP-100 陶瓷3D打印机
3DCP-100 陶瓷3D打印机 3DCP-100 陶瓷3D打印机 3DCP-100 陶瓷3D打印机
3DCP-100 陶瓷3D打印机简介

应用领域:生物医疗,能源(热交换器),航空航天,电子信息,工业器件,化工(混合器),首饰艺术品等。

近年来,陶瓷3D打印逐渐兴起,据国际权威机构预测,3D打印陶瓷市场的全球规模有望从2016年的2780万美元,增长至2021年的1.315亿美元,年增长率将高达29.6%,2027年将达到10亿美元,在航空航天,医疗,工业制造甚至消费品领域将会迅速普及.陶瓷3D打印有多种方法,较先进方法采用的原料是陶瓷-光敏树脂浆料.工艺流程如下:

3D陶瓷打印工艺流程

陶瓷-光敏树脂浆料的组成:

陶瓷-光敏树脂浆料

陶瓷3D打印机的两种流行机型(基于光固化陶瓷-光敏树脂浆料的成形原理):
1、光投影(DLP)固化陶瓷-光敏树脂浆料

光投影3D打印机

打印的氧化锆陶瓷测试件性能:
4点弯曲强度:650MPa;
密度:6.01g/cm³;

2、激光扫描(SLA)固化陶瓷-光敏树脂浆料

激光扫描3D打印机

打印氧化锆陶瓷测试件3点弯曲强度:1100MPa;
相对密度:99%;

DLP式陶瓷3D打印机缺点:
(1)由于工件过重会使粘接面松脱,以及动态数字掩模尺寸限制,难于打印较大陶瓷件。
(2)可调光学参数有限,一般只能调节整个打印层面的曝光时间,难于根据工艺要求,在打印层面的不同区域,采用不一致的光强、曝光时间等参数,因此工艺灵活性不足,不利于工艺优化,难于打印梯度组织陶瓷件。

DLP式陶瓷3D打印机
SLA式陶瓷3D打印机缺点:
(1)浆料中的陶瓷硬粒可能进入密封,造成浆料缸和成形缸的活塞运动障碍,甚至卡死。
(2)浆料缸中需注入较大量浆料,可能因长时间暴露在大气紫外线中而固化失效。

SLA式陶瓷3D打印机

3DCP-100主要技术参数:
可打印陶瓷件尺寸(mm):φ100*50;
最小分层厚度(um):25;
激光器:紫外,3W,355nm;
光斑尺寸(um):40可调;
振镜:2D振镜;

三点弯曲强度:750~1000MPa;
可打印材料:氧化锆陶瓷,氧化铝陶瓷,生物陶瓷及其它工业陶瓷与光敏树脂混合而成的浆料;
3DCP系列陶瓷3D打印机采用自主的陶瓷浆料和3D打印技术,有如下特点:
(1)采用先进激光扫描(SLA)成形原理。激光固化陶瓷– 光敏树脂浆料后,形成3D陶瓷生坯件,然后经脱脂与高温烧结,构成陶瓷件。
(2)浆料性能稳定,打印陶瓷件的密度和强度高。采用高陶瓷容积比的浆料,所含成分长时间不偏析、不沉降,打印陶瓷件有高密度和高强度(氧化锆陶瓷测试件的3点弯曲强度可达750 -1000 MPa)。
(3)创新:采用泵循环式加料与余料回收,材料利用率高。不设置活塞式浆料缸,采用蠕动泵使陶瓷浆由料盒流至成形台,并循环工作,回收剩余的陶瓷浆料,正常打印所需浆料容积小于1 L,特别适合打印材料研发。

(4)创新:刮刀倾角可变,铺设浆料薄层均匀、平坦。能根据陶瓷浆料的黏度,优化刮刀倾角,确保浆料薄层达到25µm。

(5)创新:采用弹性囊式成形缸,无需密封圈,运行更可靠。浆料中细小陶瓷硬粒不会造成运动障碍和卡死。

(6)多项打印参数可调,工艺性和材料适应性好。可调节的参数有:激光输出功率、光斑尺寸、激光焦点、激光扫描速度和扫描路径、刮刀倾角和打印速度,从而能确保陶瓷件层间可靠粘结、表面光洁和高打印效率,并可打印梯度组织陶瓷件。因此,与DLP式陶瓷3D打印机相比较,有更好的工艺性和材料适应性。

3D打印陶瓷器件的梯度组织微观照片:

3D陶瓷打印机打印案例:

1、氧化锆陶瓷义齿:

打印氧化锆陶瓷牙冠精度:采用德国ATOS光学扫描仪,对打印并脱脂烧结的氧化锆陶瓷牙冠与设计牙冠比对表明,其关键内腔形貌尺寸误差小于41微米。

2、人体骨骼:

3、三维贯通多孔陶瓷件(孔径小于0.10mm)


4、飞机发动机器件


5、机械零件


6、装饰件

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