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《Journal of the European Ceramic Society》:3D打印可活动互锁陶瓷部件

《Journal of the European Ceramic Society》:3D打印可活动互锁陶瓷部件

  • 分类:行业动态
  • 发布时间:2023-05-19 17:19
  • 访问量:

【概要描述】

《Journal of the European Ceramic Society》:3D打印可活动互锁陶瓷部件

【概要描述】

  • 分类:行业动态
  • 发布时间:2023-05-19 17:19
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2023年4月1日,瑞士苏黎世应用科技大学Ren´ e Wick-Joliat等研究人员在《Journal of the European Ceramic Society》上发表题为Flexible interconnected ceramic parts 3D printed by two-component material extrusion with water-soluble support structures的研究论文,报道了采用易溶于水的NaCl材料制备完全兼容陶瓷材料的支撑结构,辅助可活动互锁陶瓷件的成功制备。

原文链接:

https://doi.org/10.1016/j.jeurceramsoc.2023.03.069

  研究简介  

复杂热塑性结构的材料挤出(MEX)打印通常依赖于同时打印水溶性支撑结构,材料通常选择聚乙烯醇(PVA),但由于与大多数陶瓷原料的印刷兼容性有限(层粘结力差),因此不用于陶瓷挤出直写打印。
本研究开发了一种新的热塑性原料作为临时支撑材料,该原料由NaCl与商业注射成型粘合剂混合制成。NaCl材料与陶瓷材料完全兼容,具有优异的打印性能和较高的坯体强度。支撑结构大部分可溶解于水中,其余部分可以手动或在热脱脂时去除。本文采用NaCl作为载体材料,分别制备了带铰链和链甲的可活动Al2O3样品。这种策略有望被引入迄今为止技术陶瓷无法实现的额外功能和新应用。

  研究内容简介  

本文提出了一种策略,通过使用相同的粘合剂体系,但用易溶于水的NaCl粉末代替陶瓷粉末,快速生产出完全兼容的陶瓷MEX打印支撑材料。研究人员在打印完成后,将67%的NaCl和大约一半的粘合剂溶解在水中,留下一个非常多孔且易碎的支撑结构,可手动或热移除且不会留下残留物。NaCl与陶瓷原料之间的粘结性良好,复杂的Al2O3零件(例如活动铰链和多齿轮系统)可以采用这一策略成功实现打印、脱粘和烧结。
此外,研究人员设计了一系列的网格或互锁结构。将这些功能添加到技术陶瓷中可以使新的应用成为可能,例如用于高温应用的全陶瓷传送带。用NaCl生产完全兼容的支撑材料的策略同时适用于所有CIM粘结剂系统以及金属MEX打印。

图2 不同倍率下水溶性支撑材料测试件金字塔和方形的照片和光学显微镜图像。

图4 A、B: Al2O3/NaCl零件在人工去除部分支撑结构的前后对比图。C:与支撑结构在预脱粘状态下,经过热脱粘和烧结的Al2O3桥模型。D. E: 3D打印烧结Al2O3零件截面的SEM图像F: Al2O3原料和NaCl支撑原料打印的简单铰链机构。G:烧结后结构一致且可活动。

图5 ABC:悬垂角度为45°无需支撑结构的链甲模型。DEF:需要打印支撑结构的链甲模型。GHJ:可活动的链条模型。

图6 ABC:霸王龙模型,DEF:指尖陀螺模型。

——END——

关于奇遇科技

深圳奇遇科技有限公司成立于2015年,是一家以陶瓷增材制造技术为核心的高科技公司。

公司拥有以清华大学博士后、挪威科技大学海归博士等为主体的研发团队,致力于为客户提供完整的陶瓷3D打印设备+陶瓷3D打印材料+陶瓷烧结工艺”整体解决方案!

目前,公司自主研发的一系列精细直写陶瓷3D、4D打印设备,生物直写陶瓷3D打印设备,光固化陶瓷3D打印设备以及相关陶瓷3D打印材料,已服务清华大学、哈尔滨工业大学、北京科技大学、北京理工大学、西北工业大学、四川大学、国防科技大学、深圳大学、中国科学院、燕之屋丝浓食品等全球100+家顶尖科研院所

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