復(fù)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(bǔ)償”

南極熊導(dǎo)讀：西安國宏天易攻克了復(fù)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(bǔ)償”新方案。

陶瓷材料因其卓越的機(jī)械、光學(xué)、電學(xué)和熱學(xué)特性，在航空航天、醫(yī)療保健、汽車制造、光伏能源和半導(dǎo)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(fù)雜、功能集成的陶瓷產(chǎn)品需求時顯得力不從心，尤其是當(dāng)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(fù)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(dǎo)體以及精細(xì)化工等行業(yè)中，展現(xiàn)出在制造精密復(fù)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(fù)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(fù)雜結(jié)構(gòu)3D打印陶瓷仍面臨著挑戰(zhàn)。燒結(jié)是復(fù)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(dāng)，可能導(dǎo)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(jī)JH-C250

△氣氛燒結(jié)爐

突破復(fù)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(xué)劉榮臻團(tuán)隊合作，攻克了復(fù)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(bǔ)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(dá)±0.03mm，現(xiàn)已具備初步批量化能力。

△國宏天易制造0.3mm精細(xì)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(fù)雜、更精細(xì)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(fù)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(dǎo)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(fù)雜的內(nèi)部結(jié)構(gòu)設(shè)計成為可能，從而達(dá)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(yù)計未來光固化3D打印陶瓷將在航空航天、醫(yī)療、電子、半導(dǎo)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(dǎo)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(jìn)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(jī)高壓渦輪導(dǎo)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(jìn)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(xué)的產(chǎn)學(xué)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(tuán)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(xué)科復(fù)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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