A kerámiagyártás utófeldolgozási állapota
A „Made in China 2025” gyors előrehaladásával a kerámiagyártó ipar is mélyreható változásokon ment keresztül, és átalakul az „intelligencia és a digitalizáció” irányába. Évek óta tartó fejlesztés után a 3D nyomtatási technológia egyre nagyobb szerepet kapott a kerámiák gyártási folyamatában, és a különféle sémákra épülő kerámianyomtatási technológia is nagyot fejlődött. A kerámia anyagok sajátosságai miatt azonban nem szinterezhetők közvetlenül, mint a fémek a 3D nyomtatás során. Az általános gyártási folyamat a 3D nyomtatás, ezt követi a feldolgozás utáni zsírtalanítás és szinterezés. Az alábbiak felsorolják és elemzik a kerámia 3D nyomtatás utófeldolgozási piacának állapotát.
Az anyagtechnológia, a számítógéppel támogatott tervezés (CAD), a számítógéppel támogatott gyártás (CAM) és más alkalmazási technológiák gyors fejlődésével a kerámia 3D nyomtatási technológia is folyamatosan javul. A kerámia anyagok sajátosságai alapján azonban a jelenlegi tudományos és technológiai eszközökkel a PDM, SLA vagy más módszerekkel gyártott kerámia alkatrészeket "kerámiatestként" kell meghatározni. A kerámia 3D nyomtatási technológia valójában a kerámiát helyettesíti a kerámia folyamatban. A hagyományos "formázási eljárásban" az "formázási eljárás" után továbbra is szükség van olyan eljárásokra, mint a "zsírtalanítás" és a "szinterelés". Csak a "szinterelési folyamat" befejezése után lehet a kerámiapor részecskéit tömöríteni, hogy megfeleljenek a teljesítménykövetelményeknek.
A kerámia 3D nyomtatási eljárásban, a jelenlegi tipikus alumínium-oxid nyomtatási anyagot példának vesszük, fényérzékeny gyantát adnak a kerámia szuszpenzióhoz térhálósító közegként, és meghatározott hullámhosszúságú és teljesítményű lézerbesugárzással kikeményítik, így valósul meg a 3D nyomtatás (öntés). ) eljárás kerámia.
A fényérzékeny gyanta adalékanyagként több mint 25 tömegszázalékot és a teljes nyomdaanyag térfogatának 45-50 százalékát teszi ki. A tesztelés után a 3D-nyomtatással készült kerámia alkatrészek zsugorodási aránya általában körülbelül 20 százalék vagy magasabb. Azonban a hagyományos fröccsöntési eljárásokkal, például fröccsöntéssel és préseléssel végzett formázás után a tömegarány általában körülbelül 3%, a zsugorodási sebesség pedig általában körülbelül 10% (például alumínium-oxiddal). A túlzott zsugorodás magasabb követelményeket támaszt a méretszabályozással és a kerámiaköltség jellemzésével szemben. Ezért megfelelő változtatásokat kell végrehajtani a 3D-nyomtatással készült kerámiatermékek utókezelési folyamatában.
Jelenleg, mivel a kerámia 3D nyomtatási technológia még mindig kutatás-fejlesztésben, kisüzemi próbagyártásban és speciális ipari alkalmazásokban folyik, nincs nagyszabású gyártási helyzet. Ezért a kerámia 3D nyomtatók végfelhasználói általában támogatják a kísérleti kisméretű elektromos fűtőkemencéket kerámia utófeldolgozási hőtechnikai berendezésként. A legtöbb ilyen eszközt hagyományos kerámia-előkészítési technikákkal tervezték és gyártották, egyszerű szerkezettel, és előfordulhat, hogy nem képesek adatgyűjtésre és -elemzésre; a legtöbb utófolyamat-megvalósító főként az anyagkutatásra és -fejlesztésre koncentrál. Kerámia 3D nyomtatási technológia, kerámia szinterezés technológia Várakozás nem jártas. A jelenlegi piaci visszajelzésekből ítélve a kerámia 3D nyomtatás "hordóhatása" megrekedt az utófeldolgozási folyamatban. Magas adalékanyagok használata esetén a nagy zsugorodási sebesség közvetlenül repedésekhez, egyenetlen szerkezeti szilárdsághoz és elszíneződéshez vezet. Ami az utófeldolgozási problémákat illeti, ez a kerámia 3D-nyomtatási technológia tömegtermelésbe való bevezetésének késedelméhez is vezetett.
Látható a kerámia 3D nyomtatás utófeldolgozási folyamatában az inert atmoszféra védő szinterezés jelentősége. A tesztelés után azt találtuk, hogy ha a hagyományos szinterezési eljárást alkalmazzák a kerámia 3D nyomtatott részek szinterezésére, függetlenül attól, hogy milyen lassú a melegítési sebesség, a termék többé-kevésbé repedések lesznek, és repedések figyelhetők meg az egész testben az elektron alatt. mikroszkóp.
Inertgáz elleni védelem használata után az aktuálisan szabályozható hőmérséklet-emelkedési sebesség körülbelül 0,8-1 fok/perc, és levegő/inert atmoszféra szükséges. A későbbi szakaszban a teljes szinterezési sebességet fokozatosan növelik, és az integrált zsírtalanító és szinterező atmoszférájú kemencét a kerámia 3D nyomtatási alkatrészek speciális gyártóberendezéseként használják a feldolgozási idő minimalizálása és a művelet bonyolultságának csökkentése érdekében.
A status quo terve
Az utófeldolgozás során különösen fontos a szerves zsír eltávolítása. A hiányos zsírtalanítás közvetlenül olyan problémákhoz vezet, mint a termék repedése, elszíneződése és szilárdságkárosodás. Ehhez a hagyományos zsírtalanítási eljárás során a szerves anyagok oxidációját csökkentő vákuumképességű zsírtalanító berendezéseket alkalmaznak. A reakciót termikus krakkolási reakcióra változtattuk, inert gázt használva védő atmoszférát hozva létre a kamrában a zsírtalanítási folyamat során. És használjon vizsgálóberendezéseket a hőmérséklet, nyomás, oxigéntartalom stb. valós idejű monitorozására, végül pedig készítsen elemzési jelentést az azonos típusú termékek zsírtalanítási folyamatának rögzítésére.
Tekintettel a kerámia 3D nyomtatás utófeldolgozási piacának jelenlegi helyzetére, a kerámia 3D nyomtatási képességek alapján kidolgozásra került a zsírtalanítást, szinterezést, adatrögzítést, adatelemzést és magas zsírtartalmú kerámia zöldtestek tesztelését integráló szolgáltatási rendszer. kerámia 3D nyomtatás biztosítására jött létre A végfelhasználók és az anyagfejlesztők integrált zsírtalanítási, szinterezési, felületi csiszolási, folyamatellenőrzési és egyéb szolgáltatásokat nyújtanak a nyomtatás után, hogy elősegítsék a kerámia 3D nyomtatás tömeggyártási folyamatának megvalósítását.