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生物陶瓷3D打印機工藝介紹
2023-02-15 11:50
作為應用廣泛的材料之一，陶瓷在3D打印行業一直備受青睞。生物陶瓷3D打印機又稱三維打印機，是快速成型的一種工藝設備。生物陶瓷3D打印機工藝有哪些?
一、噴嘴擠出成型。噴嘴擠出成型類似于塑料陶瓷3D打印機的熔融沉積成型技術(FDM)。該技術以混有陶瓷粉末的長絲為原料，將長絲中的聚合物材料在100℃以上的溫度下熔化，然后通過噴嘴擠出，擠出的陶瓷聚合物復合材料由于溫差而固化。
二、3D打印技術。傳統工藝可以使用高粘度陶瓷漿料作為主要原料，通過研究噴嘴進行直接擠出，然后在空氣中干燥固化。這種傳統陶瓷漿料的主要經濟成分是陶瓷材料粉末和粘結劑，其中粘結劑在成型發展過程中可以起到粘結陶瓷粉末的作用。無論是陶瓷噴絲還是陶瓷漿料作為原材料，這種工藝得到的三維模型都需要進一步進行熱處理，即脫脂和燒結。脫脂和燒結也是傳統陶瓷加工工藝中使用的致密化陶瓷產品的手段。目前，陶瓷定向噴嘴擠壓工藝受到加工精度相對粗糙度的限制，主要集中在實驗室，基于該工藝的三維打印機尚未出現。
三、立體平版印刷成型。立體光刻機是目前市場上陶瓷印刷的主要技術，也是比較成功的商業化技術。該工藝采用由陶瓷粉末、光引發劑、分散劑等組成的光固化膠粘劑。工藝本身和目前市面上的DLP、SLA打印機差別不大。有些產品(如立石)由于粘度高的紫外光固化膠粘劑，在成型過程中會使用特殊的葉片加速材料的充填，但歸根結底，其性質與普通樹脂成型沒有太大區別。與噴嘴擠壓出的毛坯件一樣，立體光刻工藝制造出的3D模型也需要在高溫爐中進行脫脂和燒結。根據相關管理公司的產品進行介紹，陶瓷文化產品的密度(如氧化鋁、氧化鋯、磷酸鈣等)通過該工藝制造的可高達99%或更多。
四、生物陶瓷3D打印機。陶瓷前驅體是一種在高溫下熱分解生成陶瓷材料的高分子化合物，是制造碳化硅和碳化硅等高溫陶瓷的傳統方法。具有光敏感性的陶瓷前驅體材料的誕生極大地降低了高溫陶瓷的3D打印成本，具有很廣泛的應用前景，然后，通過立體光刻制成的坯件含有大量的有機物質，使得在脫脂和燒結之后的成品傾向于相對于原始設計尺寸收縮約30%，這也可以限制了該技術在陶瓷生產中的應用。
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