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一、產(chǎn)品參數(shù)

　　該型號(hào)的全稱是：Adventure-3D-ZJ-Printer選擇性激光固化“雙缸-供料-刮料”陶瓷3D打印設(shè)備,，該產(chǎn)品目前根據(jù)成型空間大小,，分為2個(gè)型號(hào)，

　　1.1參數(shù)配置如下表：

　　1.2關(guān)于激光功率,、打印精度和層厚的說明：

　　掃描速率一致的情況下：功率越大,，精度越低，層厚越厚,，效率越高,。(100μm層厚是25μm層厚效率的5倍，打印時(shí)間縮短到1/5)

　　ZJ-90 ,、ZJ-120設(shè)備默認(rèn)配150 mw 功率激光器,。

　　150mW激光，在掃描速率1.5m/S時(shí),，**可實(shí)現(xiàn)對(duì)氧化鋯漿料≤30μm層厚的固化打印,，氧化鋁漿料≤60μm層厚固化打印,，**功率的時(shí)候精度可保證0.120mm以內(nèi)(增加光斑半徑一半的衍射)

　　300mW激光，在掃描速率1.5m/S時(shí),，**可實(shí)現(xiàn)對(duì)氧化鋯漿料≤60μm層厚的固化打印,，氧化鋁漿料≤100μm層厚固化打印。**功率的時(shí)候精度0.2mm(增加光斑一倍的精度尺寸)

　　600mW激光,，在掃描速率1.5m/S時(shí),，**可實(shí)現(xiàn)對(duì)氧化鋯漿料≤80μm層厚的固化打印，氧化鋁漿料≤120μm層厚固化打印,。(增加光斑一倍的精度尺寸)

　　可以選配300mW,、600mW(選配增加費(fèi)用，但是精度會(huì)降低,，好處是增加固化深度,，難以固化的材料建議采用高功率激光)

　　1.3設(shè)備整機(jī)圖

圖1 Adventure-3D-ZJ-Printer-陶瓷刮料3D打印設(shè)備

　　二、“雙缸-下沉-刮料”陶瓷3D打印設(shè)備產(chǎn)品特點(diǎn)：

　　2.1 單次投料量少

　　Adventure-3D-ZP-Printer-該設(shè)備采用“雙缸-下沉-刮料”結(jié)構(gòu),，供料和成型面積比例1比1，該結(jié)構(gòu)可以根據(jù)實(shí)際打印模型大小,，自行選擇加入陶瓷光敏漿料量,，漿料加入量略大于成型缸面積乘以打印樣品高度即可，只低只需60mL漿料即可開始打印,，適用于新型陶瓷材料3D打印研究。

　　2.2 快速回收，易清潔

　　采用雙缸結(jié)構(gòu)在打印完畢之后可快速實(shí)現(xiàn)高粘度漿料回收，只需要講收料缸內(nèi)部漿料用鏟刀鏟進(jìn)供料缸即可,，易清潔，易換料,。

　　2.3 高粘度陶瓷光敏漿料

　　采用“雙缸-下沉-刮料”結(jié)構(gòu)相對(duì)于上拉型和下沉型陶瓷3D打印設(shè)備來說，漿料流動(dòng)性要求要低的多,，即使像牙膏狀,、流動(dòng)性差的漿料，也可借助刮刀刮平,，無需自動(dòng)流平,，開始打印。圖1 顯示了雙缸-下沉-刮料”陶瓷3D打印設(shè)備所兼容的多種高粘度陶瓷光敏漿料的剪切稀化流變性能測(cè)試圖,，漿料的靜態(tài)粘度高達(dá)5000Pa·S以上,，動(dòng)態(tài)粘度剪切速率在10S的時(shí)候也可以達(dá)到100Pa·S以上,。

圖3 多種較高粘度的陶瓷光敏漿料剪切稀化圖

　　2.4 高陶瓷固含量

　　由于對(duì)于光固化陶瓷漿料來說,，陶瓷固含量的提高，對(duì)應(yīng)一定是粘度的提高,，粘度過高將無法自動(dòng)溜平，進(jìn)而影響打印效果,。我們“雙缸-下沉-刮料”陶瓷打印設(shè)備,，將在相同條件下有效提高陶瓷漿料的陶瓷含量。目前，我們已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了對(duì)54vol%以上氧化鋯,，陶瓷固含量漿料的打印,。

　　2.5 高燒結(jié)致密度、強(qiáng)度,。

　　陶瓷3D打印之后的陶瓷坯體要經(jīng)過排膠燒結(jié)才能成瓷,，陶瓷固含量越高，對(duì)應(yīng)粘度越高,，越難打印,，但是可燒結(jié)性能越好。圖2顯示了采用同樣型號(hào)的樹脂和氧化鋯,，配置的不同固含量的漿料同樣的激光功率,、掃描速率、層厚,，打印出來的陶瓷坯體,，在同樣排膠工藝、燒結(jié)工藝的燒結(jié)效果,。圖2左是43vol%(81wt%),，和圖2右54vol%(86.5wt%)?？梢钥吹?，由于樹脂含量過高，排膠燒結(jié)過程中樹脂分解過程會(huì)有大量的氣體排出,，造成燒結(jié)裂紋,，但是高固含量的坯體燒結(jié)過程中可以完整排膠，沒有任何裂紋出現(xiàn),。

圖4 不同陶瓷固含量燒結(jié)對(duì)比圖

　　2.6 高精度,、上投光

　　在采用“提拉式結(jié)構(gòu)”的陶瓷打印設(shè)備在打印過程中，由于陶瓷粉不透光性,，紫外光在XY平面衍射加劇，同時(shí)紫外光需要穿透離型膜和支撐玻璃板過程中,，需要進(jìn)行“二次反射”和“二次固化”,，會(huì)造成坯體固化邊緣模糊、精度降低等現(xiàn)象,，極大的降低打印精度;而采用下沉結(jié)構(gòu)的光固化陶瓷打印設(shè)備完全不存在此類問題,，可以有效提高打印精度，保證打印成功率,。有效避免離型膜,、透光玻璃“二次反射”。圖5顯示了傳統(tǒng)上拉結(jié)構(gòu)打印過程中“二次反射”和“二次固化”示意圖,。

圖5“提拉式結(jié)構(gòu)”的陶瓷打印設(shè)備打印過程中“二次反射”和“二次固化”示意圖,。

　　三,、陶瓷3D打印技術(shù)特點(diǎn)橫向?qū)Ρ?/span>

　　目前，常見的陶瓷打印設(shè)備主要有上拉型,，下沉型和下沉刮料型,。無論那種技術(shù)類型，光源都可以選擇面投影或者激光掃描方式,。下表對(duì)各個(gè)技術(shù)進(jìn)行了技術(shù)特點(diǎn)橫向?qū)Ρ?，圖6顯示了提拉、下沉和刮料陶瓷3D打印原理對(duì)比圖,。