因泰莱激光在大壁厚陶瓷材料光固化3D打印工艺上取得突破性进

近年来光固化陶瓷3D打印技术广受业内关注，成型设备和材料发展迅速。相对于其它陶瓷3D打印方式，光固化陶瓷3D打印具有成型效果好、精度高、表面质量好、烧结后成品致密、强度高等优点，在航空航天、生物医疗、能源化工、工程机械、电子制造等领域应用广泛。

光固化陶瓷3D打印在成型工艺上已经发展较为成熟，但是在后期脱脂和烧结环节，生坯XYZ三个方向的厚度都超过7mm时，易产生开裂、变形、脱皮等问题，导致制件失败，其主要原因：
①在光固化过程中存在固化内应力，在脱脂过程存在一个应力释放过程而导致开裂；
②光固化陶瓷材料有机物含量高，并且通过聚合反应形成三维空间网络结构的大分子，壁厚了就较难脱脂；

③对于高致密度的结构陶瓷，由于高的固含量导致颗粒之间较难形成合理的脱脂通道。

图1 脱脂烧结过程中出现开裂变形

图2 工艺改善前后对比图

近期因泰莱激光在大壁厚陶瓷材料光固化陶瓷3D打印工艺上取得突破性进展，因泰莱激光利用自主研发的氧化铝陶瓷材料和CeraBuilder系列陶瓷3D打印设备，实现了大壁厚氧化铝陶瓷（XYZ三个方向上厚度均大于20mm）的打印成型和脱脂烧结，烧结后的成品件，外表和内部无裂纹、致密性好、强度高(如图3-6)。

图3 蜂窝板

图4 陶瓷型芯

图5 实心圆柱

图6 氧化铝3D打印陶瓷件

因泰莱激光自2016年开始一直专注于陶瓷3D打印技术，针对光固化陶瓷3D打印中大壁厚陶瓷件普遍存在的脱脂烧结后开裂问题，这几年因泰莱激光在研发上持续投入、组织技术攻关，对浆料配制、生坯打印成型、生坯的脱脂和烧结各过程进行有效控制，经过大量测试研究后，最终规避了大壁厚陶瓷件开裂风险，技术取得重大突破！ 整个打印生产过程仅需一周的时间，便可得到合格的大壁厚陶瓷结构件，并已通过了多次试验论证。

以下是因泰莱激光大壁厚氧化铝陶瓷件3D打印工艺过程：

3D打印成型：

图片图7 工艺人员操作打印中

图8 CeraBuilder系列陶瓷3D打印机

图9 陶瓷3D打印过程

图10 打印完成升起

脱脂烧结：

图11 放入烧结炉

烧结后成品：

图12 脱脂烧结后的实心圆柱

图13 脱脂烧结后氧化铝陶瓷件

关于因泰莱激光：

因泰莱激光（iLaser）创始于2016年，是一家专于先进陶瓷激光3D打印技术与应用开发的国家高新技术企业，在苏州、武汉、深圳设有研发、生产基地，可以为客户提供陶瓷激光3D打印全套解决方案，助力客户开发新材料、开拓新应用，实现陶瓷生产制造数字化转型。