세라믹 3D 프린팅의 기술적 경로
현재 주류인 세라믹 3D 프린팅 공정에는 슬러리 광경화(SLA 파생)와 바인더 젯팅이 포함됩니다. 슬러리 경로는 감광성 수지에 현탁된 세라믹 분말을 사용합니다. 그린 바디를 인쇄한 후 탈지한 다음 고온에서 소결합니다. 제트 루트는 먼저 파우더 베드에 바인더를 분사하여 파우더 층을 고형화시킨 다음 탈지 및 소결합니다. 두 경로의 차이점은 기하학적 정확성과 달성 가능한 분말 유형의 범위에 있습니다.
탈지 및 소결 수축 제어
생성체에서 완제품까지 세라믹 부품의 선형 수축률은 일반적으로 12%~18%이며 이는 분말 충전 밀도 및 고온 치밀화 공정에 의해 결정됩니다. 수축은 무시할 수 없으며 설계 중에 수축 보상 모델링을 수행해야 합니다. 소결 온도와 시간은 세라믹의 종류에 따라 결정됩니다. 알루미나는 1600°C 이상, 지르코니아는 약 1400°C에서 소결됩니다. 다양한 공정 매개변수는 기계적 특성에 중요한 영향을 미칩니다. 급속 가열 구간에서는 균열을 방지하기 위해 탈지 단계에서 유기 바인더를 점진적으로 제거해야 합니다.
세라믹 부품의 주요 응용 시나리오
세라믹 3D 프린팅의 가치는 전통적인 주조 및 기계 가공으로는 가공하기 어려운 복잡한 내부 구조를 구현하는 데 있습니다. 항공우주 분야에서는 세라믹이 엔진 냉각 채널 부품을 만드는 데 사용됩니다. 의료 분야에서는 지르코니아가 치과용 크라운과 임플란트 지대주를 만드는 데 사용됩니다. 금형 제조 분야에서 형상적응형 냉각 채널이 내장된 세라믹 마스터 금형은 사출 성형 주기를 크게 단축할 수 있습니다. 전도성 세라믹과 생체활성 세라믹 역시 각 분야에서 고유한 장점을 보여줍니다.