復雜結(jié)構(gòu)3D打印陶瓷燒結(jié)新方案：國宏天易“隨形限制+微變形補償”

南極熊導讀：西安國宏天易攻克了復雜結(jié)構(gòu)3D打印陶瓷產(chǎn)品的燒結(jié)形變控制難題,，使用“隨形限制+微變形補償”新方案,。

陶瓷材料因其卓越的機械,、光學、電學和熱學特性，在航空航天,、醫(yī)療保健,、汽車制造、光伏能源和半導體等行業(yè)中扮演著關(guān)鍵角色,。傳統(tǒng)陶瓷成型技術(shù),，如干式壓制、等靜壓,、注射成型和凝膠注模等,，雖然成熟，但在應(yīng)對結(jié)構(gòu)復雜,、功能集成的陶瓷產(chǎn)品需求時顯得力不從心,，尤其是當這些需求超出了傳統(tǒng)模具制造的范疇。

隨著工業(yè)技術(shù)的迅猛發(fā)展,，3D打印技術(shù)的興起為制造復雜結(jié)構(gòu)陶瓷提供了一種靈活高效的新途徑,。光固化陶瓷3D打印技術(shù)在航空航天、醫(yī)療設(shè)備,、半導體以及精細化工等行業(yè)中,，展現(xiàn)出在制造精密復雜陶瓷部件方面的巨大潛力。

△國宏天易陶瓷3D打�,。航鼉舫叽鐭�結(jié)的Y型卡盤（左）,，近凈尺寸燒結(jié)的真空吸盤（右）

復雜結(jié)構(gòu)3D打印陶瓷產(chǎn)品燒結(jié)過程面臨的挑戰(zhàn)

然而，復雜結(jié)構(gòu)3D打印陶瓷仍面臨著挑戰(zhàn),。燒結(jié)是復雜結(jié)構(gòu)3D打印陶瓷產(chǎn)品制造中的關(guān)鍵步驟,，它直接影響產(chǎn)品的性能、形狀和尺寸精度控制,。在燒結(jié)過程中,，因物質(zhì)遷移和氣孔閉合，陶瓷材料會發(fā)生收縮,；若燒結(jié)收縮控制不當,，可能導致產(chǎn)品變形開裂或造成材料性能的下降。因此,，燒結(jié)收縮的控制對于確保產(chǎn)品尺寸的一致性和性能的穩(wěn)定性至關(guān)重要,。尤其在航空航天和醫(yī)療等高科技領(lǐng)域，陶瓷產(chǎn)品的精確度直接關(guān)系到設(shè)備的安全性和可靠性,。提升控形精度不僅能減少后續(xù)加工,，還能提高生產(chǎn)效率，降低成本,。

△陶瓷3D打印機JH-C250

△氣氛燒結(jié)爐

突破復雜結(jié)構(gòu)3D打印陶瓷產(chǎn)品燒結(jié)控形精度制造極限

西安國宏天易智能科技有限公司與西安交通大學劉榮臻團隊合作,，攻克了復雜結(jié)構(gòu)3D打印陶瓷產(chǎn)品的燒結(jié)形變控制難題,。雙方研發(fā)了一體化凈尺寸成形燒結(jié)技術(shù)，并首創(chuàng)“隨形限制+微變形補償”方案,，實現(xiàn)了高溫下陶瓷收縮的精確控制,。這一技術(shù)顯著提升了產(chǎn)品精度，型面精度優(yōu)于±0.05mm,，尺寸精度可達±0.03mm,，現(xiàn)已具備初步批量化能力,。

△國宏天易制造0.3mm精細小孔件

3D打印陶瓷產(chǎn)品高精度的燒結(jié)技術(shù),，使得制造更復雜、更精細的陶瓷部件成為可能,，推動了技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)品升級,，同時可以大幅提高3D打印陶瓷產(chǎn)品制造效率，并有效降低生產(chǎn)制造成本,、縮短復雜構(gòu)件的制造周期,。上述技術(shù)為實現(xiàn)換熱器、過濾器,、微反應(yīng)器,、精密承載基板、半導體結(jié)構(gòu)件等精密陶瓷構(gòu)件的制造提供了技術(shù)支撐,；這一技術(shù)不僅可提高這些構(gòu)件的耐用性和可靠性,，還使得其內(nèi)部復雜的內(nèi)部結(jié)構(gòu)設(shè)計成為可能，從而達到優(yōu)化構(gòu)件功效,、提升制品性能的效果,。隨著技術(shù)的不斷發(fā)展和成熟，預計未來光固化3D打印陶瓷將在航空航天,、醫(yī)療,、電子、半導體等高精度要求領(lǐng)域領(lǐng)域發(fā)揮重要作用,。

3D打印陶瓷型芯鑄造高壓渦輪導向葉片已正式生產(chǎn)應(yīng)用,，國宏天易取得突破

早在2024年3月，西安國宏天易智能科技有限公司在硅基3D打印陶瓷型芯再次取得了重大突破,，漿料固含量87wt%,，經(jīng)過3D打印成形、脫脂,、浸漬,、燒結(jié)等工序處理，僅需一周的時間,，便生產(chǎn)出合格的陶瓷型芯,，并進行了壓蠟、澆注、脫殼,、脫芯,、檢測等一系列鑄造工序，最終完成了某機高壓渦輪導向葉片采用增材制造陶瓷型芯的鑄造工作,，效果完全符合產(chǎn)品要求,，產(chǎn)品已開始進行正式生產(chǎn)應(yīng)用。

△陶芯3D打印及葉片熔模鑄造流程

關(guān)于國宏天易

西安國宏天易智能科技有限公司成立于2017年10月,，位于西安市未央?yún)^(qū),，擁有8800余平米的生產(chǎn)面積。作為西安交通大學的產(chǎn)學研合作企業(yè)和陜西省快速制造工程技術(shù)中心的共建單位,，公司以陶瓷增材制造服務(wù),、陶瓷增材制造裝備研發(fā)、金屬增材制造服務(wù),、PEEK增材制造服務(wù)為四大核心業(yè)務(wù),，提供從設(shè)計優(yōu)化、工藝開發(fā),、裝備研發(fā),、生產(chǎn)服務(wù)到特種檢測的全方位服務(wù)。

公司以“雙一流”高校畢業(yè)的博士,、碩士為核心團隊,，構(gòu)建了高層次的專業(yè)人才隊伍，致力于深化優(yōu)化設(shè)計與3D打印的結(jié)合應(yīng)用,，專注于工程前沿和學科復雜問題,，為客戶提供多領(lǐng)域的深層次設(shè)計優(yōu)化綜合解決方案服務(wù)。通過我們的努力,，國宏天易智能科技有限公司致力于推動3D打印技術(shù)在高性能陶瓷制造領(lǐng)域的創(chuàng)新與發(fā)展,。

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