精品国产午夜理论片不卡_99这里只有精品_黑人大战亚洲人精品一区_精品国产免费一区二区三区香蕉_99久久精品美女高潮喷水

陶瓷材料以其特有的耐高溫、耐腐蝕、抗氧化和功能性等優(yōu)異特性，在航空、航天、電子和生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。隨著高性能陶瓷的發(fā)展，工程技術(shù)領(lǐng)域?qū)μ沾闪慵Y(jié)構(gòu)的要求越來(lái)越高，但受到現(xiàn)有模具開(kāi)發(fā)技術(shù)和陶瓷材料成形工藝的限制，傳統(tǒng)的陶瓷成型方法已無(wú)法滿足應(yīng)用的高要求。

3D打印是一種基于材料堆積的先進(jìn)制造方法，具有智能、無(wú)模、精密和高復(fù)雜度的制造能力，為陶瓷零件制造提供了新思路。其中，基于擠出成型原理的線材的熔融沉積造型技術(shù)（FDM）、顆粒的粉末擠出打印技術(shù)（PEP）和漿料的墨水直寫(xiě)技術(shù)（DIW）是目前應(yīng)用較多的陶瓷材料成型方式。

▲陶瓷3D打印技分類(lèi)術(shù) ?Journal of the European Ceramic Society，有補(bǔ)充

墨水直寫(xiě)3D打印技術(shù)介紹

墨水直寫(xiě)3D打印技術(shù)，也稱(chēng)直接墨水書(shū)寫(xiě)（Direct Ink Writing，DIW），源于1998年美國(guó)Sandia國(guó)家實(shí)驗(yàn)室J.Cesarano等提出的自動(dòng)注漿成型技術(shù)，起初主要針對(duì)陶瓷等材料的三維模型制造，這得益于陶瓷粉體密度低、易與相關(guān)溶劑形成均勻穩(wěn)定的懸浮漿料，從而和這種擠出式技術(shù)的原理特點(diǎn)相得益彰，因此有關(guān)陶瓷類(lèi)漿料直寫(xiě)技術(shù)的研究在國(guó)內(nèi)外一直屬于熱點(diǎn)領(lǐng)域。不過(guò)隨著直寫(xiě)技術(shù)的不斷發(fā)展成熟，也逐漸有研究將該技術(shù)擴(kuò)展到其他材料，例如金屬粉末材料、生物凝膠材料。

▲（a）DIW設(shè)備原理；(b)紫外光輔助DIW原理；(cd)主動(dòng)混合輔助DIW原理

墨水直寫(xiě)是在室溫下采用膏狀材料以線狀方式擠出的3D打印技術(shù)。當(dāng)前，為了順利擠出漿料開(kāi)發(fā)了三種給料方法：壓力驅(qū)動(dòng)，體積驅(qū)動(dòng)（通常使用步進(jìn)電機(jī)）和螺桿驅(qū)動(dòng)，這三種擠出方式各有優(yōu)劣，通常會(huì)依據(jù)漿料的自身流動(dòng)特點(diǎn)選擇適當(dāng)?shù)臄D出模式。

▲三種不同的漿料擠出設(shè)計(jì) ?網(wǎng)絡(luò)

DIW技術(shù)的關(guān)鍵在于制備流變性良好的墨水，優(yōu)質(zhì)的墨水具備在擠出過(guò)程中形成連續(xù)細(xì)絲且不堵塞噴嘴的能力，在擠出后能夠承受自身重力不發(fā)生形變，確保了打印和干燥過(guò)程中的形狀保持一致。理想情況下，適合擠出直寫(xiě)的漿料應(yīng)該是非牛頓流體，其在噴嘴處的剪切速率增大時(shí)粘度降低，從而能夠順利擠出，剪切力消失后，粘度能夠迅速恢復(fù)以維持形狀。

▲非牛頓流體 ?網(wǎng)絡(luò)

墨水的流變性主要由溶劑體系和粉末的特性以及固含量決定。對(duì)于制備陶瓷致密件，需要低粘度、高固含量的墨水。因此，在墨水中添加適合的分散劑使得呈現(xiàn)剪切稀化行為，這種趨勢(shì)遵循非牛頓流體行為，從而符合墨水直寫(xiě)打印的要求。目前DIW打印的陶瓷材料主要有碳化硅、氧化鋁、氧化鋯等。在航空航天、半導(dǎo)體元器件、生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域均有應(yīng)用。

▲基于陶瓷材料的直寫(xiě)式打印參數(shù) ?佛山陶瓷2024年11期

PEP與DIW的技術(shù)特點(diǎn)及差異

升華三維PEP技術(shù)是集成了PIM成熟工藝與3D打印成型的一種增材技術(shù)，在制造大尺寸復(fù)雜形狀的陶瓷結(jié)構(gòu)件獨(dú)具特色，對(duì)傳統(tǒng)CIM工藝科研和工業(yè)應(yīng)用形成了良好補(bǔ)充。DIW與PEP均是典型的擠出成型工藝，希望借此文能助力工業(yè)陶瓷應(yīng)用客戶，更多地了解這兩種技術(shù)的特點(diǎn)和區(qū)別，深入探索不同技術(shù)路線優(yōu)勢(shì)，挖掘市場(chǎng)應(yīng)用潛力。

雖然兩者成型技術(shù)存在著本質(zhì)上的差異，但材料開(kāi)發(fā)和脫脂燒結(jié)工藝都是它們的最關(guān)鍵步驟，因此這些才是我們真正需要關(guān)注的，并結(jié)合上下游供應(yīng)鏈形成完整的陶瓷增材工藝制造，共同促進(jìn)中國(guó)先進(jìn)陶瓷的高質(zhì)量發(fā)展。PEP技術(shù)和DIW技術(shù)各有優(yōu)勢(shì)，但也存在著明顯的差異點(diǎn)，選擇哪種技術(shù)取決于具體的應(yīng)用需求、成本預(yù)算和生產(chǎn)規(guī)模。

PEP與DIW的技術(shù)的差異點(diǎn)

• 成型原理：PEP技術(shù)采用顆粒材料融熔擠出成型，而DIW技術(shù)采用膏狀漿料室溫?cái)D出成型，兩者在成型原理上存在本質(zhì)區(qū)別；

• 材料類(lèi)型：PEP技術(shù)可適配PIM工藝的0.2~100微米的金屬和陶瓷粉末材料，對(duì)材料球形度無(wú)限制，而DIW技術(shù)則可打印金屬、陶瓷、木材和水凝膠等，對(duì)粉末流動(dòng)性和粉末粒度有較高要求；

• 后處理工藝：PEP需要采用脫脂燒結(jié)工藝，DIW除了以上工藝外，在打印陶瓷生坯后可能還需進(jìn)行再固化步驟；

• 應(yīng)用范圍：PEP技術(shù)適合具有復(fù)雜中空結(jié)構(gòu)的大尺寸陶瓷零件制造，DIW技術(shù)則更易于制造有利于細(xì)胞和組織生長(zhǎng)的多孔點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)。

  
  

PEP與DIW的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)及前景

PEP技術(shù)在成本效益、材料適應(yīng)性、及與傳統(tǒng)工藝契合方面均表現(xiàn)出色，在大尺寸的高性能結(jié)構(gòu)陶瓷、中空輕量化結(jié)構(gòu)和梯度功能陶瓷制備方面能提供完備的工藝支撐，同時(shí)也特別適合如深色陶瓷材料（如碳化硅、氮化硅）的增材制造。在航空裝備、空間技術(shù)、核工業(yè)、國(guó)防、光伏半導(dǎo)體、生物醫(yī)療等領(lǐng)域的陶瓷增材制造方面有著廣泛的應(yīng)用前景。盡管打印件表面光潔度有限，但是在生物陶瓷支架應(yīng)用領(lǐng)域?qū)Φ捅砻尜|(zhì)量有著獨(dú)特需求，也許可能轉(zhuǎn)變?yōu)閷?duì)這些部件有利的結(jié)構(gòu)特性。

DIW技術(shù)在制備陶瓷材料方面也表現(xiàn)出色，適用于打印鏤空點(diǎn)陣陶瓷結(jié)構(gòu)。也可通過(guò)在陶瓷基體中引入納米顆粒、纖維或其他增強(qiáng)材料，來(lái)調(diào)控陶瓷材料的性能，以提高其力學(xué)性能、熱學(xué)性能等關(guān)鍵特性，也對(duì)陶瓷材料及其復(fù)合材料的制備提供了全新的可能性。

不過(guò)需要補(bǔ)充的是，增材制造的應(yīng)用除了成型技術(shù)的影響外，材料才是關(guān)鍵，不論哪種技術(shù)路線，最終都可以定義成是在為不同陶瓷材料的應(yīng)用場(chǎng)景提供工藝支持。隨著打印工藝和材料性能的深入發(fā)展，這兩種技術(shù)也有望在制造業(yè)和科技創(chuàng)新中發(fā)揮更為重要的作用，為社會(huì)帶來(lái)更多的創(chuàng)新和發(fā)展機(jī)遇。

▲PEP工藝制備蠟基陶瓷材料應(yīng)用優(yōu)勢(shì)及前景 ?升華三維