Technische routes voor keramisch 3D-printen
De huidige reguliere keramische 3D-printprocessen omvatten slurry photocuring (afgeleid van SLA) en binderjetting. Bij de slurryroute wordt gebruik gemaakt van keramisch poeder gesuspendeerd in lichtgevoelige hars. Na het printen van het groene lichaam wordt het ontvet en vervolgens bij hoge temperatuur gesinterd; de jetroute spuit eerst een bindmiddel op het poederbed om de poederlaag te laten stollen, en ontvet en sintert deze vervolgens. Het verschil tussen de twee routes ligt in de geometrische nauwkeurigheid en het bereik van haalbare poedersoorten.
Beheersing van ontvettings- en sinterkrimp
De lineaire krimp van keramische onderdelen van groen lichaam tot eindproduct ligt gewoonlijk tussen 12% en 18%, wat wordt bepaald door de poederpakkingsdichtheid en het verdichtingsproces bij hoge temperaturen. Krimp kan niet worden genegeerd en er moet tijdens het ontwerp een modellering van krimpcompensatie worden uitgevoerd. De sintertemperatuur en -tijd worden bepaald door het type keramiek: aluminiumoxide kan temperaturen boven de 1600°C bereiken, en zirkoniumoxide wordt rond de 1400°C gesinterd. Verschillende procesparameters hebben een aanzienlijke invloed op de mechanische eigenschappen. Het snelle verwarmingsgedeelte vereist de geleidelijke verwijdering van organische bindmiddelen tijdens de ontvettingsfase om scheuren te voorkomen.
Belangrijkste toepassingsscenario's van keramische onderdelen
De waarde van keramisch 3D-printen ligt in het realiseren van complexe interne structuren die moeilijk te verwerken zijn door traditioneel gieten en machinaal bewerken. In de lucht- en ruimtevaart wordt keramiek gebruikt om motorkoelkanaalcomponenten te maken; op medisch gebied wordt zirkoniumoxide gebruikt voor het maken van tandkronen en implantaatabutments. Op het gebied van matrijzenbouw kunnen keramische master-mallen ingebed met conforme koelkanalen de spuitgietcyclus aanzienlijk verkorten. Geleidende keramiek en bioactieve keramiek vertonen ook unieke voordelen op hun respectieve terreinen.
Dien een model, tekening, afbeelding of schriftelijke notities in. Ingenieurs beoordelen materiaal, proces, afwerking en levering op basis van daadwerkelijk gebruik.