佳能宣布推出陶瓷3D打印服務(wù)

魔猴君  行業(yè)資訊   730天前

近日，據(jù)魔猴網(wǎng)了解，陶瓷3D打印領(lǐng)域新加入了重量級玩家，佳能最近宣布面向中國市場推出“陶瓷3D打印服務(wù)”。

據(jù)悉，佳能開發(fā)了氧化鋁、氧化硅兩種基材的陶瓷復(fù)合粉末材料（以下稱“陶瓷粉末”），并大膽地使用了SLM選擇性激光熔融技術(shù)（以下稱“SLM技術(shù)”）對陶瓷粉末進行成型。佳能通過陶瓷粉末配合SLM 技術(shù)（以下稱“佳能陶瓷3D打印技術(shù)”），可以在短時間內(nèi)制造出復(fù)雜形狀的陶瓷零件。

△佳能的陶瓷復(fù)合粉末材料

市面上陶瓷3D打印技術(shù)痛點

陶瓷的傳統(tǒng)加工方法是將陶瓷粉末材料放入模具中加壓凝固成形，然后放入爐中燒制，最后對表面進行研磨等處理，使其產(chǎn)品化；但是，制作模具不僅需要一定的時間，還需要高昂的成本；因此，陶瓷3D打印技術(shù)應(yīng)運而生，目前，市面上的陶瓷3D打印技術(shù)主要包含四種：

●選擇性激光熔化技術(shù)：陶瓷粉末材料通過用激光照射來熔化和成型。

●粘合劑噴射技術(shù)：通過粘合劑將陶瓷粉末材料層疊而成型。

●光固化技術(shù)：用紫外線照射樹脂和陶瓷粉末的混合材料而逐層成型。

●擠出成型技術(shù)：從噴嘴擠出加熱熔化的陶瓷粉末材料并堆積成型。

△目前市面上的主要陶瓷3D打印技術(shù)

當(dāng)前，市面上的主流陶瓷3D打印技術(shù)為光固化技術(shù)：這種技術(shù)需先將陶瓷顆粒混入光敏樹脂材料中制作成高固含量的陶瓷漿料，然后通過紫外光固化光敏樹脂來成型，成型后通過脫脂燒結(jié)工藝來得到最終的陶瓷零件。

由于添加了光敏樹脂作為粘合劑，因此在脫脂燒結(jié)過程中，陶瓷零件一般會收縮15~20%左右，而且在燒結(jié)過程中容易出現(xiàn)裂紋。因此，要想得到精準(zhǔn)的零件尺寸，設(shè)計者需要在燒成工序中以收縮為前提進行設(shè)計，在制作細小形狀和復(fù)雜結(jié)構(gòu)方面會存在很多的難題。

佳能陶瓷3D打印技術(shù)

佳能陶瓷3D打印技術(shù)，使用自主研發(fā)的氧化鋁陶瓷粉末配合SLM技術(shù)，則很好地解決了上述問題，成功實現(xiàn)了高精細陶瓷3D打印的實用化。由于氧化鋁陶瓷粉末的熔點在2000℃以上，很難用激光熔化，佳能在其中加入了提升紅外線吸收效率的輔助材料，使熔點降低到1700℃左右，而得以成功使用SLM技術(shù)實現(xiàn)陶瓷3D打印。

值得一提的是，佳能的陶瓷粉末中不含有樹脂，在3D打印過程中也不添加樹脂粘結(jié)劑，因此也就無需考慮脫脂的困擾，一定程度上解決了含樹脂陶瓷材料普遍面臨的燒結(jié)收縮嚴(yán)重、脫脂困難、容易出現(xiàn)裂紋等問題。

△佳能的陶瓷3D打印樣件

據(jù)悉，使用佳能的陶瓷粉末配合SLM技術(shù)進行3D打印，陶瓷零件在燒結(jié)前后的收縮率可控制在2%以內(nèi)，燒結(jié)時間也縮短至50小時左右，能保持±0.8%的制作精度和穩(wěn)定的加工品質(zhì)。

佳能陶瓷3D打印技術(shù)不僅可以制作空腔、蜂窩、中空流路等復(fù)雜結(jié)構(gòu)，而且在一定程度上突破了以往造型的限制，可以成型φ0.5mm的細孔，0.4mm的薄壁結(jié)構(gòu)，以及厚達25mm的厚壁結(jié)構(gòu)（受形狀影響壁厚可能變化）。

△佳能的陶瓷3D打印樣件

總的來看，佳能3D陶瓷打印技術(shù)具有以下特點：

● 無需模具，節(jié)約時間和成本；

● 耐高溫、耐磨損、耐腐蝕、絕緣；

● 適合空腔、蜂窩、中空流路等復(fù)雜結(jié)構(gòu)；

● 可實現(xiàn)細孔、薄壁、厚壁造型；

● 收縮變形小，制作精度±0.8%；

● 最大造型尺寸240*240*240mm；

● 一件即可制作，制作周期短 。

據(jù)了解，佳能已經(jīng)開始在中國市場推出陶瓷3D打印服務(wù)，可以根據(jù)用戶提供的圖紙，進行陶瓷3D打印，并向用戶提供成品；該陶瓷3D打印服務(wù)預(yù)計可以應(yīng)用于航空航天、半導(dǎo)體、醫(yī)療設(shè)備、汽車制造、精密儀器、科研開發(fā)等多個工業(yè)領(lǐng)域。

來源：未知