台湾大学突破陶瓷3D打印难题,实现6.5%低收缩率与近全致密部件
台湾大学(NTU)的研究人员成功克服了精密陶瓷制造中长期存在的障碍,开发出一种能制造出收缩率极低、密度接近完全致密的陶瓷部件的工艺。
该研究团队旨在寻找可用于高精度应用的方法,他们配制了具有优异流动性的超高固含量(83 vol%)悬浮浆料。
高温处理会导致陶瓷产生过度的烧结收缩和密度不足,这是由于内部大量的聚合物粘合剂在高温中被去除,从而导致尺寸精度损失。最终产品的变形和缺陷一直困扰着此前的陶瓷打印工艺。
提高超高固含量悬浮浆料的打印适应性是解决方案的关键,台大团队的这项研究可能提供了潜在的解决方法。

该研究的共同通讯作者、台大化学工程系廖英志教授表示,这一策略代表了陶瓷3D打印的一个重要里程碑。他指出,通过将材料设计、打印和热处理整合成一个统一的策略,首次可以同时实现精度和复杂度。
该研究团队使用这种高浓度悬浮液,实现了小于6.5%的收缩率和接近100%的相对密度,这为3D打印陶瓷的尺寸精度设立了新的基准。
通过合理选择树脂成分和控制颗粒属性来调控流动行为,该研究在保持与立体光固化(VPP)工艺兼容的粘度和剪切响应的同时,实现了创纪录的高固体含量。
尽管固含量极高,但仅需极少的添加剂即可实现清晰的结构特征和高尺寸保真度,最终带来了可靠的3D打印结果。
该研究宣称,这一成果为下一代高精度工程应用铺平了道路。
02-02 20:09
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