عملية التحضير وسيناريوهات التطبيق النموذجية لمواد السيراميك ثلاثية الأبعاد

المسارات التقنية للطباعة ثلاثية الأبعاد للسيراميك

تتضمن عمليات الطباعة ثلاثية الأبعاد للسيراميك السائدة حاليًا المعالجة الضوئية للملاط (المشتقة من SLA) ونفث المادة الرابطة. يستخدم مسار الملاط مسحوق السيراميك المعلق في الراتنج الحساس. بعد طباعة الجسم الأخضر، يتم إزالة الشحوم منه ومن ثم تلبيده عند درجة حرارة عالية؛ يقوم المسار النفاث أولاً برش مادة رابطة على طبقة المسحوق لتصلب طبقة المسحوق، ومن ثم إزالة الشحوم منها وتلبيدها. يكمن الاختلاف بين الطريقين في الدقة الهندسية ونطاق أنواع المساحيق القابلة للتحقيق.

التحكم في انكماش إزالة الشحوم والتلبيد

يتراوح الانكماش الخطي لأجزاء السيراميك من الجسم الأخضر إلى المنتج النهائي عادة بين 12% و18%، والذي يتم تحديده من خلال كثافة تعبئة المسحوق وعملية التكثيف بدرجة حرارة عالية. لا يمكن تجاهل الانكماش، ويجب تنفيذ نموذج تعويض الانكماش أثناء التصميم. يتم تحديد درجة حرارة ووقت التلبيد حسب نوع السيراميك - يمكن أن تصل درجة حرارة الألومينا إلى أكثر من 1600 درجة مئوية، ويتم تلبيد الزركونيا عند حوالي 1400 درجة مئوية. معلمات العملية المختلفة لها تأثير كبير على الخواص الميكانيكية. يتطلب قسم التسخين السريع التخلص التدريجي من المواد الرابطة العضوية أثناء مرحلة إزالة الشحوم لتجنب التشققات.

سيناريوهات التطبيق الرئيسية لأجزاء السيراميك

تكمن قيمة طباعة السيراميك ثلاثية الأبعاد في تحقيق الهياكل الداخلية المعقدة التي يصعب معالجتها عن طريق الصب والتصنيع التقليدي. في مجال الطيران، يُستخدم السيراميك في صناعة مكونات قنوات تبريد المحرك؛ في المجال الطبي، يتم استخدام الزركونيا لصنع تيجان الأسنان ودعامات الزرع. في مجال تصنيع القوالب، يمكن للقوالب الرئيسية الخزفية المدمجة مع قنوات التبريد المتوافقة أن تقصر بشكل كبير دورة القولبة بالحقن. يُظهر السيراميك الموصل والسيراميك النشط حيويًا أيضًا مزايا فريدة في مجالات تخصصهما.