3D打印技术让传统陶瓷制作突破模具限制

传统制陶工艺需要很漫长的一个过程,通常要用8到12周时间。在使用传统工艺制作陶瓷产品时,像空心球这样的复杂几何形状无法被实现。即便实现了,成本也很高,因此不可行。

传统制作工艺中,在加工初期不能完成的形状,以及部分设计容差,都需要进行昂贵的后期处理。所以在硬质合金或金刚石工具和夹具上投资是有必要的,因为陶器烧制前后都会用到。此外,小批量订单通常非常昂贵,而对陶瓷部件的依赖可能让设备整体的交货时间延长。

与传统制陶工艺相比,90%的工程级陶瓷组件使用3D 打印技术制造所需时间会更少,基本可以控制在5天左右,具体要看产品结构的复杂程度。如此不仅可以缩短产品上市时间,还可以在设计过程中进行更多的迭代,以获得更好的最终产品。

在选择快速成型的陶瓷材料方面,从不太硬的氧化铝陶瓷,到很硬很耐磨的氧化锆陶瓷都可以使用。这些陶瓷能够承受的工作温度在2800F(约1538°C)到3200F(约1760°C)之间,能够承受的介电强度为每毫升150伏特。氧化铝陶瓷极为耐磨、耐腐蚀,并且具有极好的机械性能。

氧化铝陶瓷典型特性:

  • 高强度和刚度
  • 优秀的硬度和耐磨性
  • 耐腐蚀
  • 高温下性能稳定
  • 在很大电压范围内具有良好的绝缘性

氧化铝陶瓷的典型应用场景:

  • 喷嘴,在如喷砂处理这种易磨损环境中使用
  • 高温环境,如在焊接设备中作为气体容器
  • 腐蚀性环境,如汽车爆震传感器外壳
  • 高耐磨应用,如轴承磨损面

利用陶瓷3D 打印技术,零件可以做成空心的,在减轻重量的同时,也因耗材少而节省成本。同时3D 打印陶瓷也使二次操作成为可能,例如你可以在陶瓷内部打印出螺纹,然后再组装两个部件。重要的是,打印出来的陶瓷与传统工艺制作的产品性能相当,能够在相同的应用场景使用。

文章来源:3ders 筑梦创造(翻译)

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梦车间创客文化空间创始人,《3D打印——改变世界的新机遇新浪潮》、《创意之钥—Android手机交互应用开发》、《Android3D游戏开发与应用案例详解》作者,90年后创客!

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