D3-AM 創(chuàng)新微顆粒噴射3D打印技術(shù)，推進高性能陶瓷組件生產(chǎn)

2023年11月21日，南極熊獲悉，3D 打印公司D3-AM在Formnext 2023展會上推出了其新型微顆粒噴射 (MPJ) 3D 打印技術(shù)。該技術(shù)克服了傳統(tǒng)噴墨系統(tǒng)的局限性，增強了高性能陶瓷的增材制造。

此外，D3-AM 在 11.1 號展廳 F38 展位的貿(mào)易展上展示了由氧化鋁和燒結(jié)碳化硅 (SSiC) 開發(fā)的組件。D3-AM GmbH 首席產(chǎn)品官 Stefan Waldner 表示：“從理論角度來看，材料噴射代表了增材制造中最有前途的技術(shù)，因為它能夠逐滴、逐個體素地構(gòu)建物體。然而，傳統(tǒng)噴墨打印頭之前的材料限制一直是市場突破的重大障礙。通過消除材料兼容性限制，我們能夠生產(chǎn)以前認為不可能的組件。我們的技術(shù)有潛力改變未來的制造過程，從航空航天到能源轉(zhuǎn)型。”

△D3LABII，D3-AM的打印系統(tǒng)。 照片來自 D3-AM。

利用微顆粒噴射技術(shù)重塑增材制造

D3-AM 是Durst Group旗下的一家初創(chuàng)公司，利用其母公司在數(shù)字打印和生產(chǎn)技術(shù)等各個行業(yè)的專業(yè)知識。該公司專注于通過 MPJ 等解決方案重塑增材制造，為針對功能和特定應用領(lǐng)域進行優(yōu)化的高質(zhì)量組件提供實用的工業(yè)生產(chǎn)選項。

MPJ 技術(shù)有利于直接打印高度濃縮且具有廣泛粒徑和分布的水基懸浮液。這一突破消除了與材料兼容性相關(guān)的限制，能夠智能生成液滴，用于打印復雜、高質(zhì)量和致密的組件。MPJ 的多功能性涵蓋粗粒碳化硅到細粒氧化鋯，開啟了多種材料開發(fā)的可能性。

△由燒結(jié)碳化硅 (SSiC) 制成的打印螺旋結(jié)構(gòu)。 照片來自 D3-AM。

陶瓷3D打印的進步

在今年的5月份，國內(nèi)江南大學研究人員開發(fā)了一種新型無支撐陶瓷3D打印技術(shù)，相關(guān)研究被發(fā)表在《自然通訊》上。該方法結(jié)合了直接墨水書寫和近紅外（NIR）光誘導上轉(zhuǎn)換粒子輔助光聚合。兩步工藝包括壓力擠出陶瓷漿料，然后使用 980 nm NIR 激光瞄準漿料，通過光聚合立即原位凝固和固化。這使得能夠?qū)�無支撐的復雜陶瓷結(jié)構(gòu)進行 3D 打印，從而在機械、電子、能源、航空航天和生物醫(yī)學領(lǐng)域提供潛在的應用。該方法減少了后處理，提高了精度，并降低了材料使用量，在陶瓷增材制造領(lǐng)域取得了重大進步。

△江南大學的陶瓷3D打印技術(shù)研究，該技術(shù)能夠在沒有支撐的情況下曲線打印陶瓷，使其在空間中自由延伸

與此同時，Lithoz的基于光刻的陶瓷制造 (LCM) 技術(shù)也正在加強3D 打印在航空航天領(lǐng)域的應用。高性能陶瓷以其硬度和耐用性而聞名，因為它們在惡劣條件下超越了金屬極限，因此越來越受到重視。Lithoz 的 CeraFab S65采用 LCM技術(shù)，能夠精確 3D 打印飛機渦輪葉片的陶瓷鑄造芯，從而縮短開發(fā)時間。其多材料 3D 打印機具有靈活性，允許定制孔隙度和復雜設(shè)計，提高效率并減少空間碎片。Lithoz擴大了生產(chǎn)規(guī)模，展示了陶瓷射頻濾波器和氮化硅氣動噴嘴等高效航空航天部件的潛力。