手機版
關(guān)于我們
加入收藏
深圳升華三維科技有限公司
3 年
金牌會員
金牌會員
已認(rèn)證
撥打電話
獲取底價
提交后,，商家將派代表為您專人服務(wù)
深圳升華三維科技有限公司
金牌會員已認(rèn)證
在現(xiàn)有的特種陶瓷材料體系中,，碳化硅陶瓷具有強度高,、硬度高、化學(xué)性能穩(wěn)定,、導(dǎo)熱系數(shù)高,、熱膨脹系數(shù)小、耐磨性能好等優(yōu)異性能,，性價比優(yōu)勢明顯,，已成為航空航天、汽車,、新能源,、電子信息等領(lǐng)域中不可替代的關(guān)鍵材料。
特別是大型復(fù)雜碳化硅陶瓷構(gòu)件的產(chǎn)業(yè)化整體制造技術(shù),，對航空航天,、軍工、新能源和半導(dǎo)體等國家安全和前沿技術(shù)發(fā)展有著重要的戰(zhàn)略意義,。然而由于碳化硅陶瓷材料具有缺陷敏感性強,、高溫?zé)Y(jié)變形大、燒結(jié)后難以加工等特點,，因而大型復(fù)雜碳化硅陶瓷構(gòu)件的整體制備及產(chǎn)業(yè)化成為世界性難題,。
3D打印碳化硅
盡管熱等靜壓、擠壓和注射成型已廣泛用于碳化硅陶瓷產(chǎn)品的制備,，但其昂貴的成本和較長的交貨時間使得這些技術(shù)難以用于原型制作和中小批量零件的生產(chǎn),。而3D打印技術(shù)作為高端設(shè)備制造及修復(fù)領(lǐng)域的重要技術(shù)手段，始終致力于解決傳統(tǒng)制造工藝提出的挑戰(zhàn),，在實現(xiàn)特種陶瓷無模成形,、縮減產(chǎn)品設(shè)計周期、精細陶瓷微結(jié)構(gòu)等方面發(fā)揮著極其重要的作用,，并有望推動陶瓷3D打印成為極具吸引力的增長極。
△碳化硅陶瓷在飛機發(fā)動機上的應(yīng)用（圖片來源：網(wǎng)絡(luò)）
目前關(guān)于碳化硅陶瓷制備的3D打印方法廣受關(guān)注與研究,。其相關(guān)的技術(shù)主要有SLS(選區(qū)激光燒結(jié)),、SLA(立體光刻)、DIW（直接墨水書寫）和BJP(粘結(jié)劑噴射),。經(jīng)過測試與認(rèn)證,，陶瓷材料不能通過激光加熱陶瓷粉末直接打印。直接SLS制件在燒結(jié)過程中產(chǎn)生的熱應(yīng)力難以避免產(chǎn)生裂紋,，導(dǎo)致最終產(chǎn)品力學(xué)性能較差,。而SLA是一種基于光敏陶瓷漿料光聚合的有效紫外光固化技術(shù),。對于碳化硅粉末，其顏色通常為灰色或深色,，碳化硅顆粒的顏色明顯影響其透光性能和固化能力,。而DIW通過噴嘴以特定圖案逐層擠出高陶瓷含量的漿料，以生產(chǎn)三維零件,，要求漿料均勻,、穩(wěn)定、剪切稀化,、不結(jié)塊,。同時，還需要具有快速固化能力,，特別是對于無支撐的斜面印刷,，與上述SLA和SLS相比，分辨率一直是一個問題,。BJP可以快速打印復(fù)雜形狀,，同時保持打印精度。然而,，BJP限制了粉末填充密度,，導(dǎo)致SiC體積分?jǐn)?shù)受限。采用SLS或BJP方法制備高密度SiC陶瓷時,，會加入PIP,、CVI和CIP等后處理工藝步驟,，提高固含量和碳密度,，這勢必會降低3D打印的優(yōu)勢,。
國內(nèi)最早從事粉末擠出3D打印技術(shù)研發(fā)的升華三維表示：“碳化硅陶瓷的制備一直是特種陶瓷3D打印技術(shù)進一步拓展的挑戰(zhàn)之一，因為碳化硅陶瓷材料在成型過程中會出現(xiàn)缺陷,，比如氣孔,、裂紋、不均一性等,，成型陶瓷器件難以抵抗脆性斷裂,，極大地限制了其機械性能,。我們很高興能夠成為通過粉末擠出3D打印技術(shù)將碳化硅陶瓷制備成功商業(yè)化的3D打印公司，這為生產(chǎn)高性能碳化硅陶瓷零件打開了大門,?！?/p>
航空航天等領(lǐng)域的應(yīng)用
在高端裝備制造領(lǐng)域,，3D打印設(shè)備正在成為重要的生產(chǎn)工具。由升華三維自主研發(fā)的工業(yè)型獨立雙噴嘴3D打印機UPS-250及大尺寸獨立雙噴嘴3D打印機UPS-556通過搭載雙噴嘴設(shè)計,，已實現(xiàn)碳化硅陶瓷基復(fù)合材料的開發(fā)和復(fù)雜結(jié)構(gòu)的成形,，成功進入到我國航天航空、核工業(yè),、汽車等高端制造領(lǐng)域，成為促進中國制造創(chuàng)新,、轉(zhuǎn)型升級的新工具,，具有很高的應(yīng)用價值。以下列舉相關(guān)系列應(yīng)用：
△3D打印碳化硅陶瓷樣品（樣品來源：升華三維）
衛(wèi)星反射鏡：將熱加工過程轉(zhuǎn)移到燒結(jié)步驟以更好地進行熱應(yīng)力管理,，在實現(xiàn)同樣的光學(xué)口徑和精度要求時，3D打印的碳化硅輕質(zhì)反射鏡可實現(xiàn)大尺寸一體成型,，同時具有更優(yōu)的熱穩(wěn)定性,、產(chǎn)品性能一致性強。
火箭噴嘴：碳化硅陶瓷是此項目的重要材料,，能夠承受極端溫度和壓力,，同時保持輕巧,。
發(fā)動機渦輪：3D打印碳化硅陶瓷渦輪可滿足高推重比航空發(fā)動機對高溫部件的性能要求，可使發(fā)動機工作溫度提高300～500℃,，結(jié)構(gòu)減重50％～70％,，推力提高30％～100％。
剎車盤：碳化硅陶瓷剎車盤能有效而穩(wěn)定地抵抗熱衰退,，其耐熱效果比普通剎車盤高出許多倍,；同時更輕的剎車盤也令懸掛系統(tǒng)的反應(yīng)更快，因而能夠提升車輛整體的操控水平,。
吸盤/托盤：3D打印碳化硅吸盤/托盤，可實現(xiàn)大尺寸,、高精度、中空,、閉孔等結(jié)構(gòu)陶瓷零部件的制備,，達到高度輕量化的同時保持強度和剛度,。
傲立潮頭的粉末擠出3D打印技術(shù)
粉末擠出3D打印技術(shù)是一種專為陶瓷/金屬材料使用的增材制造系統(tǒng),，發(fā)布于2016年，由3D打印機,、脫脂爐和燒結(jié)爐組成,，提供一整套陶瓷·金屬間接3D打印解決方案，讓客戶制造出具有出色表面光潔度和高機械性能的高性能產(chǎn)品,。基于此技術(shù)優(yōu)勢,，升華三維已實現(xiàn)碳化硅陶瓷復(fù)雜結(jié)構(gòu)部件的大尺寸,、輕量化、一體化制備,。
Uprise 3D打印機通過擠出粘合的碳化硅陶瓷粉末（聚合物粘合劑與碳化硅陶瓷粉末材料進行配比）,，逐層成型生坯,。由于擠壓噴頭系統(tǒng)構(gòu)造原理和操作簡單，縮減了對激光器件的投入和維護成本,，同時啟用了新功能,，例如使用晶格填充設(shè)置來實現(xiàn)輕質(zhì)強度。
生坯打印完成后,，將碳化硅陶瓷零部件浸泡于恒溫水中進行脫脂,，粘合劑被去除，然后采用燒結(jié)爐保持空氣氛圍,，確保均勻加熱和冷卻，而不會有殘余應(yīng)力,。最后碳化硅陶瓷顆粒融合在一起,，使零件致密化高達99%。
△升華三維碳化硅陶瓷燒結(jié)件力學(xué)性能
經(jīng)測試,，3D打印碳化硅陶瓷組件的表現(xiàn)優(yōu)于行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。同時,，在汽車和航空航天等行業(yè)先進陶瓷基復(fù)合材料的開發(fā)過程中,，這一工藝也在不斷鞏固增材制造的前沿地位,。
一年前，上海硅酸鹽研究所在升華三維訂購了一套大尺寸獨立雙噴嘴打印機UPS-556系統(tǒng),，藉由展開的高性能結(jié)構(gòu)陶瓷和陶瓷基復(fù)合材料等應(yīng)用的研究近期取得進展，并成功制備了碳化硅陶瓷光學(xué)元件等高附加值組件,，獲得廣泛關(guān)注,。
△上海硅酸鹽研究所利用UPS-556成功制備的碳化硅陶瓷光學(xué)元件及其性能（相關(guān)資料及數(shù)據(jù)來自研究團隊已公開專利）
作為陶瓷·金屬間接3D打印的開拓者和引領(lǐng)者,，升華三維一路奔跑前行，目前正在借助粉末擠出3D打印技術(shù),，不斷實現(xiàn)碳化硅陶瓷復(fù)合材料等更多先進陶瓷材料的開發(fā)和成型,，加速公司在高端領(lǐng)域的應(yīng)用創(chuàng)新。升華三維研究團隊表示,，升華三維的技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)航空航天、軍工和衛(wèi)星設(shè)計所需的高性能,、輕量化,、精細微結(jié)構(gòu)的要求，而在未來更多的合作機會中,，公司將為造福社會和人類做出更多貢獻,。
最新動態(tài)
更多
虛擬號將在 秒后失效
使用微信掃碼撥號
上一篇