Estat de postprocessament de la fabricació de ceràmica
Amb el ràpid progrés de "Made in China 2025", la indústria de la fabricació de ceràmica també ha experimentat canvis profunds i s'està transformant en la direcció de la "intel·ligència i la digitalització". Després d'anys de desenvolupament, la tecnologia d'impressió 3D ha jugat un paper cada cop més important en el procés de producció de ceràmica, i la tecnologia d'impressió de ceràmica basada en diversos esquemes ha avançat molt. Tanmateix, a causa de la particularitat dels materials ceràmics, no es poden sinteritzar directament com els metalls en el procés d'impressió 3D. El procés de fabricació general és la impressió 3D, seguit d'un desgreixatge i sinterització posterior al processament. A continuació s'enumeren i analitza l'statu quo del mercat de postprocessament per a la impressió 3D de ceràmica.
Amb el ràpid desenvolupament de la tecnologia dels materials, el disseny assistit per ordinador (CAD), la fabricació assistida per ordinador (CAM) i altres tecnologies d'aplicació, la tecnologia d'impressió 3D de ceràmica també millora constantment. Tanmateix, a partir de la particularitat dels materials ceràmics, amb els mitjans científics i tecnològics actuals, les peces ceràmiques fabricades per PDM, SLA o altres mètodes s'han de definir com a "cossos ceràmics". La tecnologia d'impressió 3D de ceràmica substitueix realment la ceràmica en el procés de ceràmica. En el "procés de conformació" tradicional, després del "procés de conformació", encara es requereixen processos com el "desgreixatge" i la "sinterització". Només un cop finalitzat el "procés de sinterització", les partícules de pols de ceràmica es poden densificar per complir els requisits de rendiment.
En el procés d'impressió 3D de ceràmica, prenent com a exemple el material d'impressió típic d'alúmina actual, s'afegeix resina fotosensible a la pasta ceràmica com a mitjà de curat i es cura per irradiació làser amb una longitud d'ona i una potència específiques, realitzant així la impressió 3D (emmotllament). ) procés de ceràmica.
La resina fotosensible com a additiu representa més del 25% en massa i el 45-50% del volum de tot el material d'impressió. Després de les proves, la taxa de contracció de les peces de ceràmica d'impressió 3D és generalment d'un 20 per cent o més. Tanmateix, la relació de massa després de l'emmotllament mitjançant processos tradicionals d'emmotllament, com ara el modelat per injecció i el premsat, és generalment d'un 3 per cent, i la taxa de contracció és generalment d'un 10 per cent (prenent com a exemple l'alúmina). La contracció excessiva fa que els requisits més elevats per al control dimensional i la caracterització del cost ceràmic. Per tant, cal fer els canvis corresponents en el procés de posttractament dels productes ceràmics d'impressió en 3D.
En l'actualitat, com que la tecnologia d'impressió 3D de ceràmica encara es troba en investigació i desenvolupament, producció d'assaig a petita escala i aplicacions industrials especials, no hi ha cap situació de producció a gran escala. Per tant, els usuaris finals d'impressores 3D de ceràmica admeten generalment petits forns de calefacció elèctrics experimentals com a equips tèrmics de postprocessament de ceràmica. La majoria d'aquests dispositius estan dissenyats i fabricats mitjançant tècniques tradicionals de preparació de ceràmica, amb estructures senzilles, i poden no tenir la capacitat de recollir i analitzar dades; la majoria dels implementadors de postprocés es centren principalment en la investigació i desenvolupament de materials. Per a la tecnologia d'impressió 3D de ceràmica, la tecnologia de sinterització de ceràmica Waiting no és competent. A jutjar pels comentaris actuals del mercat, l'"efecte barril" de la impressió 3D de ceràmica està encallat en el procés de postprocessament. Amb l'ús d'additius alts, la gran taxa de contracció condueix directament a esquerdes, resistència estructural desigual i decoloració. Pel que fa als problemes de postprocessament, això també ha comportat un retard en l'entrada de la tecnologia d'impressió 3D de ceràmica a la producció en massa.
Es pot veure la importància de la sinterització de protecció de l'atmosfera inert en el procés de postprocessament de la impressió 3D de ceràmica. Després de les proves, vam trobar que si el procés de sinterització tradicional s'utilitza per sinteritzar peces ceràmiques impreses en 3D, per molt lenta que sigui la velocitat d'escalfament, el producte tindrà més o menys esquerdes i es podran observar esquerdes a tot el cos sota l'electró. microscopi.
Després d'utilitzar la protecció de gas inert, la taxa d'augment de temperatura controlable actual és d'aproximadament 0,8 ~ 1 graus per minut i es requereix una atmosfera d'aire/inert. En la fase posterior, la velocitat de sinterització global s'incrementarà gradualment i el forn d'atmosfera de desgreixatge i sinterització integrat s'utilitzarà com a equip de producció especial per a peces d'impressió 3D de ceràmica per minimitzar el temps de processament i reduir la complexitat de l'operació.
Un pla per a l'statu quo
En el procés de postprocessament, l'eliminació del greix orgànic és especialment important. Un desgreixatge incomplet conduirà directament a problemes com ara esquerdes, tenyits i danys a la resistència. Per a això, s'utilitzaran equips de desgreixatge amb capacitat de buit per reduir l'oxidació de la matèria orgànica en el procés de desgreixatge tradicional. La reacció es va canviar a una reacció de craqueig tèrmic, utilitzant un gas inert per crear una atmosfera protectora a la cambra durant el procés de desgreixatge. I utilitzar equips de prova per controlar la temperatura, la pressió, el contingut d'oxigen, etc. en temps real i, finalment, formar un informe d'anàlisi per fixar el procés de desgreixatge del mateix tipus de productes.
Tenint en compte la situació actual del mercat de postprocessament d'impressió 3D de ceràmica, sobre la base de les capacitats d'impressió 3D de ceràmica, s'ha creat un sistema de serveis que integra desgreixatge, sinterització, enregistrament de dades, anàlisi de dades i proves de cossos verds ceràmics rics en greix. establert per oferir als clients finals d'impressió 3D de ceràmica i els desenvolupadors de materials proporcionen desgreixatge integrat, procés de sinterització, rectificat de superfícies, verificació de processos i altres serveis després de la impressió, per tal de promoure la realització del procés de producció massiva d'impressió 3D de ceràmica.