通过可折叠矩阵辅助的数字光处理来高精度打印Cermets.
Yupeng Shan1, Zhi Zhao1, Haibin Wang1
1Key Laboratory of Advanced Functional Materials, Education Ministry of China, College of Material Science and Engineering, Beijing University of Technology, Beijing, 100124, China.
Small (Weinheim an der Bergstrasse, Germany)
|August 16, 2024
概括
一个新的可折叠矩阵使数字光处理 (DLP) 能够精确地3D打印碳化- (WC-Co) 陶. 这一突破克服了材料的光吸收挑战,实现了高级制造的高分辨率和复杂结构.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 添加剂制造 添加剂制造 添加剂制造
- 纳米技术 纳米技术
背景情况:
- 在微米分辨率下塑造硬和易碎的材料,如陶,对传统的加工和增材制造具有挑战性.
- 数字光处理 (DLP) 由于粉末颗粒的高光学吸收,因此在印刷陶前体上受到限制.
研究的目的:
- 开发一个创新的协议,用于高精度增材制造的WC-Co陶使用DLP.
- 为了克服DLP在加工高度减光材料中的局限性.
主要方法:
- 设计了一种多功能折叠矩阵,用于在DLP打印过程中管理复合粉末的性能.
- 该矩阵减弱粉末以使光聚合成为可能,然后在烧结之前收缩以凝结绿色部分.
主要成果:
- 实现了90%的相对密度和创纪录的分辨率为10μm的WC-Co陶.
- 制造复杂的结构,如微钻,微硬度高达14.5GPa.
- 证明了3D打印微钻的直接可用性,用于实际应用.
结论:
- 可折叠矩阵策略成功实现了对光衰减陶材料的高分辨率DLP打印.
- 这一进步为下一代陶金属复合材料增材制造开辟了新的可能性.
- 该技术允许直接制造复杂和功能性的微部件.
