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企业新闻

陶瓷浆料工艺的成果与瓶颈

更新时间: 2024-12-20 17:08:17  查看次数: 169    
DIW陶瓷3D打印技术来做出性能很好的 h - BN - MAS 复合陶瓷材料。结果发现,当 PH 值从 8 往 11 增加的时候,浆料的粘度会慢慢变小,到 PH 值是 11 的时候,浆料粘度最小,这个时候就最适合用来打印了。要是固相的含量变多,浆料的粘度也会增大,固相含量到 30%的时候,是粘度比较合适的最大值。往里面加不同量的分散剂,浆料的粘度都会下降,当加 2%(按重量算)的分散剂(聚丙烯酸铵)的时候,粘度就达到最小了。加塑化剂聚乙二醇(PEG)也能让浆料的粘度降低。而浆料粘度降低对它能不能顺利从打印机里挤出来特别重要。
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兰州理工大学的刘洪军他们用挤出冷冻 3D 打印工艺(Freeze - form Extrusion Fabrication,简称 FEF),用水基的 ZrO₂陶瓷膏体在冷冻的环境下一层一层堆起来,做出陶瓷零件的 3D 打印成型。他们研究了薄壁里面挤出体的层数和薄壁倾斜角度对零件成型精度有啥影响,结果是层数越多,精度就越高,能成型的角度也越大,不过这样成型的效率就会大大降低。和其他方法比起来,这个方法是利用水变成冰的转换来把陶瓷粉末粘在一起成型,在浆料里用的有机粘结剂特别少,整个工艺过程对环境也好。
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河北工业大学的张静他们用微型螺杆泵挤出陶瓷浆料来实现 3D 打印,这样就能让浆料连续地送进打印机。还通过做实验分析了不同固含量的陶瓷浆料的流变特性,得出高粘度的陶瓷浆料符合假塑性流体的流变特点。最后做了陶瓷浆料挤出实验,做出了精度比较高的陶瓷坯体。但是他们没有详细说怎么控制螺杆泵的转数,让它和浆料的固含量、挤出速度、打印速度这些相匹配。
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内蒙古工业大学的丛日原他们设计了一种陶瓷浆料 3D 打印挤出机,在结构上用了凹模结构,这样就能有效地避免堵塞的情况发生。还对陶瓷浆料在挤出机里的流动做了流体仿真分析,结果显示里面的流动情况挺好的。不过这个方法没有分析怎么适时地控制螺杆步进电机的启动和停止,所以就很难打印出结构复杂的零件。
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浙江大学的朱伟杰对比分析了气压、螺杆、活塞这三种挤出方式有啥不一样,还对活塞挤出方式做了详细的设计。最后设计出了一款高粘度流体 3D 打印机,还针对高粘度的食品、药品设计了专门用的打印头。还研究了喷头参数、三维平台参数这些对食品、药品挤出成型过程有啥影响。但是这个方法设计的高粘度流体 3D 打印喷头最大的问题就是料筒的容积太小了,装不了太多的材料,经常得不停地加料,所以效率不高。