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升华三维:不那么“矫情”的3D打印技术!
2023年11月30日 发布 分类:企业专访 点击量:551
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3D打印技术允许按照设计者的具体要求创建复杂的结构和形状,这样的灵活性使得它甫一问世便得到了先进陶瓷领域的关注,期待这项技术能用于复杂零件的量身定制,以满足特定行业或应用的需求。

但事无十全十美,3D打印始终存在其局限性,面临着许多挑战——包括高技术需求、昂贵的制备成本以及激烈的市场竞争等,这样高的准入门槛也让想运用这项技术的先进陶瓷企业出师未捷就先遭了下马威。

在行业中,一家名为“升华三维”的增材制造高新技术企业,在观察到市场对于先进陶瓷制造的需求后,决定推出其自主开发的3D打印技术,以帮助先进陶瓷企业更加便捷和较低成本地实现其产业升级。不久前,粉体圈拜访了升华三维,在了解过这项技术后,不禁发出了“真亲民”的感叹。具体原因我们可以继续往下了解~

粉体圈拜访升华三维

更“亲民”的3D打印技术

这项“亲民”的技术是由升华三维创始团队于2016年4月首次推出的,是一种将“3D打印+粉末冶金”相结合的金属/陶瓷间接3D打印技术——粉末挤出打印技术(Powder Extrusion printing,PEP)。区别于利用高强能量束烧结或熔化金属等材料,同步获得产品形状和性能的直接3D打印技术,粉末挤出打印技术(PEP)是分步获得产品的形状与性能。

升华三维PEP工艺

其主要流程为:

模型设计将已经建好的3D数字模型转化为3D打印机可识别的行走路径及挤出量。

②3D打印:基于自主开发的PEP技术,适配自研的金属/陶瓷颗粒材料通过UPRISE 3D打印机熔融挤出,逐层打印成型。

③脱脂:将打印好的产品(生胚)浸泡于特定的溶液中,并且加热—定的时间。生胚中大部分的高分子粘结剂与溶液产生化学反应生产气体,进而去除。

烧结通过高温处理,粉末颗粒间接触面积增大,空隙体积的减小导致制件的收缩,最终致密化,获得高性能产品。

为什么说这项技术“亲民”呢?升华三维介绍道,PEP技术和传统陶瓷成型技术“粉末注射成型”两者工艺流程有很多相通之处——比如说原料选择,两者基本共通,即粉末注射成型能采用的常规陶瓷粉末,PEP技术也可以;再者PEP工艺还能利用传统粉末注射成形技术的相关工艺对产品进行脱脂和烧结,获得性能一致且优良的产品,极大地缩短了工艺转型升级的时间及成本。

 

▲UPS-556打印的碳化硅反射镜坯体(来源:升华三维)

最重要的是,在结合了数字技术的优势后,PEP技术不仅不需模具即可制备复杂结构件,而且开发自由度高,可根据客户提供的陶瓷粉体的物性(粒径分布、形貌、比表面积等)、所需产品的性能要求、所使用的烧结工艺,选择合适的配方体系进行颗粒材料的配置。升华三维认为,这项技术尤其适合作为陶瓷材料和制品企业在开发阶段的工具使用,无模具化的模型制备可大大节省模具开发的制造成本和时间成本,对促进企业效益、提高企业创新能力有积极影响。

▲升华三维制备的碳化硅组件

总结

问及大家最关心的技术优势时,升华三维总结为以下几点:

①打印材料丰富,可广泛适配粉末冶金金属/陶瓷材料。从不锈钢、钨及钨合金、铜及铜合金、硬质合金和难熔金属等金属材料;到碳化硅、氧化锆氧化铝及生物陶瓷材料等,都有成熟的应用经验。

②利用粉末注射成形技术在材料开发和脱脂烧结阶段成熟稳定的技术体系,使产品性能一致性好。

③与直接3D打印技术相比,打印设备、打印材料及打印成本更低,成形精度高,有利于3D打印在工业制造应用的推广和普及。

④绿色环保,材料可循环利用,资源利用率高。


▲3D打印碳化硅晶圆载具(来源:升华三维)

总之,若您是因为光固化或激光烧结等技术成本过高而对3D打印望而却步的话,效率高且适配性好的PEP技术或许就能成为您踏出第一步的台阶。

升华三维PEP技术优势及样品展示

目前,升华三维已建成了完整的间接3D打印前后处理工艺流程,涵盖了材料开发、打印材料密炼造粒机、3D打印机、脱脂/烧结炉等全工艺链设备,可提供高性能间接3D打印整体解决方案。如果您也想接触陶瓷3D打印,推动企业技术发展,不妨通过粉体圈客服(张经理:18666974612)与他们取得联系噢!

 

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