中国3D陶瓷打印技术世界第一！可隔空打印航天部件，无需支撑结构 - 广州国际模具展览会,广州模具展

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说起3D打印技术，相信每个人都不陌生，3D打印房屋、3D打印枪支、3D打印人体器官、3D打印汽车等，今天，3D打印技术的应用越来越广泛，在航天航空领域中，3D打印技术所发挥的作用也越来越大。

 

航天器上的电子器件冷却板、封装板和防护板等部件都可以用3D打印技术打印出来，而3D陶瓷打印则是3D打印的尖端技术，因为它可以打印出用于更精密仪器的陶瓷部件，用于航空和航天之中。

根据港媒5月14日报道，在3D陶瓷打印技术上，中国科学家又有了重大突破，无需支撑结构，就可以隔空打印航天部件，制作复杂而又精密的陶瓷部件，中国3D陶瓷打印技术堪称世界第一。

 

陶瓷不比金属，稍不注意精密的陶瓷部件就碎了或者裂了，在定形前还容易变形或坍塌，陶瓷脆性、硬度和定形前变形给制造带来了巨大的挑战，当然，这里并不是指用于餐具的陶瓷制品，不要混为一谈。

在传统陶瓷3D打印的过程中，需要增加额外的支撑结构来防止陶瓷部件定形前的坍塌，如果是用在精密仪器中，不允许有任何变形，额外增加支撑结构会影响打印效率，还会出现移除支撑的问题。

 

而来自中国江南大学的研究团队经过对工艺和技术改进，解决了“需要额外增加支撑结构”的问题，大大提高了陶瓷3D打印效率，研究论文于2023年4月25日发表在世界著名科学杂志《自然通讯》上。

据了解，江南大学刘仁教授带领的研究团队研发出一款新型打印浆料，并改进了固化打印工艺，让打印材料快速固化和定形，如此一来，就不需要额外增加支撑结构了，提高了陶瓷3D打印效率，还节约了成本。

刘仁表示，新型打印浆是一种光敏陶瓷浆料，对近红外(NIR)光非常敏感，在近红外光的照射下，新型打印浆能迅速固化0.41毫米至3.5毫米的细丝，刚从喷嘴挤出后立即隔空就已经固化出了形状。

 

在实验过程中，在紫外光照射下，新型打印浆130秒后固化深度达1.02mm，但在近红外光的照射下，新型打印浆3秒后固化深度达3.81mm。

我们肉眼可见光波长380nm~720nm，红光波长720nm，近红外光是在可见光波长之外，根据定义，近红外光波长为780-2526nm，是肉眼无法看见的电磁波，但是红外光技术是制作夜视镜的主要技术。

 

总之，中国3D陶瓷打印技术能直接构建各种高难度结构，不需要加热或冷却，例如“扭转弹簧”和“悬臂”结构等，而传统的3D陶瓷打印技术对于这类结构则需花大量时间和精心来制作支撑结构。

在航空航天领域中，陶瓷部件因结构稳定、耐磨、耐高温等优点而被广泛应用，空间应用光学仪器内部就有陶瓷部件，具有极强的抗压能力，航空发动机涡轮叶片的关键部件中也有陶瓷部件，能耐高温。

 

近些年来，中国航空和航天业发展很快，五代隐形战斗机歼20，即将面世的歼35战机和轰20，唯一的中国空间站，绕火星飞行的天问一号，中国3D陶瓷打印技术世界第一，必让中国航空和航天发展得更快。

文章来源：今日头条

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