陶瓷3D打印固含量高达87wt%，奇遇科技双缸-下沉正置式DLP解决方案

南极熊导读：利用3D打印技术实现高性能陶瓷零部件的精细成型是目前的热点话题。陶瓷3D打印主要是利用光固化技术，通过固化包含了陶瓷粉末和光敏树脂的浆料来实现打印成型。现有的陶瓷3D打印技术主流是基于选择性激光固化的SLA陶瓷3D打印技术，另外是基于提拉DLP陶瓷3D打印技术，这些技术面临三个技术难点：

●一是如何制备并打印高固含量的陶瓷浆料以提高烧结效率减少开裂；

●二是如何实现超微复杂结构的高精度成型；

●三是对于大多数的陶瓷3D打印技术来说，如何减少材料加入量，提高材料利用率。

▲Adventure-3D-ZP-Printer打印的氧化铝型芯坯体

2022年5月31日，南极熊获悉，深圳奇遇科技（Adventure Tech.）针对高性能陶瓷3D打印，推出了高精度Adventure-3D-ZP-Printer系列的正置式双缸DLP陶瓷3D打印机，有效成型尺寸最小可达67.2×37.8×90 mm、最大可以达到192x108x150 mm，光学精度最高可达25 μm。

该产品已被全球3D打印产品库https://product.nanjixiong.com收录。

▲Adventure-3D-ZP-Printer系列陶瓷3D打印机

Adventure-3D-ZP-Printer最大的特点是采用“双缸-下沉-刮料”结构，供料缸和成型缸面积比例1：1，该结构可以根据实际打印模型大小，自行选择加入陶瓷光敏浆料的数量，浆料加入量略大于成型缸面积乘以打印样品高度即可，最低只需50mL浆料即可开始打印，适用于新型高精度陶瓷3D打印材料开发。该结构相对于提拉型陶瓷3D打印设备来说，不存在“离型拔膜过程”，可以极大的提高打印成功率，对于折射率较高的陶瓷材料成型，不存在紫外光穿过玻璃、离型膜等不同介质过程中的“二次反射”造成的边缘虚化精度差的效应；相对于单料缸下沉型以及蠕动供料下沉类型的陶瓷3D打印设备来说，在保持下沉优势以及高精度同时，可以保持单次实验投料量最少；非常适用于高校科研院所的陶瓷材料开发实验。

▲Adventure-3D-ZP-Printer“双杠-下沉-刮料”结构

更为重要的是，针对这款3D打印机和高性能陶瓷3D打印，奇遇科技（Adventure Tech.）研发团队推出了全套解决方案，包括高性能陶瓷浆料制备-超微复杂结构打印方案设计-陶瓷坯体排胶和烧结建议，为客户打印高精度陶瓷件提供完整的服务。

要实现高精度陶瓷3D打印，首先需要制备高固含量的陶瓷浆料，高固含量浆料通常意味着打印的陶瓷坯体更容易烧结，但是高固含量的陶瓷浆料也意味着更难打印。奇遇科技的研发团队，针对性地开发出了多款高固含量的3D打印陶瓷浆料，例如固含量高达87wt%（体积分数＞65vol%）的氧化铝陶瓷浆料，固含量高达85wt%（体积分数＞50vol%）的氧化锆陶瓷浆料等等。可提供解决方案的陶瓷材料种类包括氧化铝、氧化锆、钛酸钡、羟基磷灰石、二氧化硅、氮化硅、碳化硅等。

▲高固含量陶瓷浆料：87wt%的氧化铝浆料

▲高固含量陶瓷浆料：85wt%的氧化锆浆料

▲视频：Adventure-3D-ZP-Printer打印陶瓷型芯的过程

据南极熊了解，奇遇科技推出的Adventure-3D-ZP-Printer陶瓷3D打印机，采用波长为405nm（可选385nm、365nm）的DLP数字投影光机作为成型光源、开发了独创的“双缸-下沉-刮料”系统，以及特殊设计的双刮刀结构，能够在铺料过程将陶瓷浆料均匀推动到刮刀前方，且不会过多堆积，刮料均匀平铺，解决了高粘度陶瓷浆料的极薄涂层平铺的问题，同时备有回料系统，可以避免陶瓷浆料的浪费，实现陶瓷浆料的高效利用。此外，Adventure-3D-ZP-Printer有效避免了“提拉式结构”的打印设备中存在的“二次反射引起的二次固化”造成坯体固化边缘模糊、精度低的问题，有效提高了陶瓷打印的精度和成功率。另外，此设备配置了可上下移动的光机，因此具备了精度可调性，能够实现同一设备多精度打印。据悉，该系列设备性价比高，打印参数全部开放，特殊的应力释放扫描算法，更适合高粘度陶瓷打印材料的开发和成型。打印幅面可调，兼顾实验室试制和工业化生产两种模式。这一系列设计为实现高性能陶瓷的高精度打印提供了有效保障。

▲“提拉式结构”中“二次反射”和“二次固化”导致的精度问题

与此同时，陶瓷坯体的成功烧结是得到高性能陶瓷产品的必备步骤。南极熊了解到，奇遇科技的研发团队针对不同的陶瓷3D打印产品，从浆料的基本性质和产品的特殊结构出发，结合多年的经验积累，可以提供个性化的排胶和烧结建议，最大程度地在短时间内实现高性能陶瓷的无损排胶和烧结。

▲Adventure-3D-ZP-Printer打印的氧化铝（左）和氧化锆（右）陶瓷烧结成品（30小时内实现排胶+烧结）

▲Adventure-3D-ZP-Printer打印陶瓷产品细节展示

▲Adventure-3D-ZP-Printer打印的陶瓷十二生肖

据悉，奇遇科技研发的这款Adventure-3D-ZP-Printer 打印设备已被国内知名高校和企业验证并采用，服务于生物医疗、航空航天等领域核心产品的研发和生产。

关于奇遇科技

深圳奇遇科技有限公司（Shenzhen Adventure Tech. Co., Ltd.）是一家专注于高性能材料3D打印技术与应用开发的高新技术企业，集合了来自清华大学和海外留学归来的博士研发团队，在陶瓷3D打印领域深耕多年，在深圳、佛山设有研发、生产基地。此前奇遇科技开发了了多款陶瓷3D 打印机，成型范围从67.2mm x 37.8mm x 90mm到192mm x 108mm x 150mm，标准光学精度最高25 μm（可选择定制10μm高精度光机实现超高精度打印），适合于多种陶瓷浆料的打印成型，已被国内众多高校、科研院所和企业用户采用，助力客户探索新方向、开拓新应用、挖掘新材料，开发新产品，助推客户的高性能陶瓷研发、生产向科技化、数字化和智能化方向发展。