基于光固化3D打印的陶瓷快速无模成型技术的研究进展
2021-10-21杨娜娜刘浩锐贺立群
陇东学院学报 2021年5期
杨娜娜,刘浩锐,贺立群,刘 馨
(陇东学院 机械工程学院,甘肃 庆阳 745000)
陶瓷材料作为三大固体材料之一,具有优异的耐磨性能、相对较低的密度、良好的隔热性能、突出的高温性能和优秀的防腐性能等优势,在航空航天、生物医学、化工能源、机械生产等领域应用广泛[1,2]。随着工业技术快速发展和材料应用领域不断拓展,对高性能陶瓷的需求量日益增大,比如在航空航天领域,耐高温、抗氧化的高性能陶瓷成为高温热端部件如发动机燃烧室、尾喷管等部位的理想替代材料[3]。在生物医学领域中,具有良好的耐磨性、抗生理腐蚀性和生物相容性的高性能陶瓷,可用于人体关节、齿科等硬组织的修复和替换,有相当大的应用潜力。但由于其硬而脆的特性使得加工制造复杂、高精度的陶瓷构件的难度增加,成本变高。传统的注射成型、注浆成型、直接凝固注模成型、凝胶注模成型等胶态成型工艺需借模具,成型精度有限难以获得形状特别复杂的部件,因此无法满足小批量的个性化定制产品和零件原型制造的要求[4,5]。
近年来,基于快速成型的陶瓷零件直接制造技术(也称3D打印技术)由于无需模具、研发周期短和制造成本低等优点在复杂陶瓷零部件的成型制造方面得到快速发展,成为陶瓷材料成形研究的热点[6]。现在应用于陶瓷零件制备的快速成型技术主要有选择光固化成型技术(SLA)、选择性激光烧结技术(SLS)、熔融沉积成型技术(FDC)、叠层实体制造技术(LOM)、喷墨打印成型技术(IJP)。……
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