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生物陶瓷3D打印机工艺介绍
2023-02-15 11:50
作为应用广泛的材料之一，陶瓷在3D打印行业一直备受青睐。生物陶瓷3D打印机又称三维打印机，是快速成型的一种工艺设备。生物陶瓷3D打印机工艺有哪些?
一、喷嘴挤出成型。喷嘴挤出成型类似于塑料陶瓷3D打印机的熔融沉积成型技术(FDM)。该技术以混有陶瓷粉末的长丝为原料，将长丝中的聚合物材料在100℃以上的温度下熔化，然后通过喷嘴挤出，挤出的陶瓷聚合物复合材料由于温差而固化。
二、3D打印技术。传统工艺可以使用高粘度陶瓷浆料作为主要原料，通过研究喷嘴进行直接挤出，然后在空气中干燥固化。这种传统陶瓷浆料的主要经济成分是陶瓷材料粉末和粘结剂，其中粘结剂在成型发展过程中可以起到粘结陶瓷粉末的作用。无论是陶瓷喷丝还是陶瓷浆料作为原材料，这种工艺得到的三维模型都需要进一步进行热处理，即脱脂和烧结。脱脂和烧结也是传统陶瓷加工工艺中使用的致密化陶瓷产品的手段。目前，陶瓷定向喷嘴挤压工艺受到加工精度相对粗糙度的限制，主要集中在实验室，基于该工艺的三维打印机尚未出现。
三、立体平版印刷成型。立体光刻机是目前市场上陶瓷印刷的主要技术，也是比较成功的商业化技术。该工艺采用由陶瓷粉末、光引发剂、分散剂等组成的光固化胶粘剂。工艺本身和目前市面上的DLP、SLA打印机差别不大。有些产品(如立石)由于粘度高的紫外光固化胶粘剂，在成型过程中会使用特殊的叶片加速材料的充填，但归根结底，其性质与普通树脂成型没有太大区别。与喷嘴挤压出的毛坯件一样，立体光刻工艺制造出的3D模型也需要在高温炉中进行脱脂和烧结。根据相关管理公司的产品进行介绍，陶瓷文化产品的密度(如氧化铝、氧化锆、磷酸钙等)通过该工艺制造的可高达99%或更多。
四、生物陶瓷3D打印机。陶瓷前驱体是一种在高温下热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温陶瓷的传统方法。具有光敏感性的陶瓷前驱体材料的诞生极大地降低了高温陶瓷的3D打印成本，具有很广泛的应用前景，然后，通过立体光刻制成的坯件含有大量的有机物质，使得在脱脂和烧结之后的成品倾向于相对于原始设计尺寸收缩约30%，这也可以限制了该技术在陶瓷生产中的应用。
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