可实现复杂航空航天结构的陶瓷3D打印技术未来前景如何？

2023-05-16 14:06:08来源：南极熊3D打印网关键词：陶瓷3D打印陶瓷部件阅读量：26595

导读：航空航天行业需要创新和高效解决方案，3D打印技术成为理想选择。根据研究报告，航空航天和国防市场对3D打印的需求不断增长，预计增长率将超过24%。

　　增材制造技术带来了许多优势，如生产轻量、高强度、复杂的零件，设计自由度，减少原材料浪费，提高成本和资源效率。这些变化将推动航空航天领域的发展和进步。

　　2023年5月15日，南极熊获悉，奥地利制造商Lithoz专注于陶瓷3D打印技术，通过光刻陶瓷制造(LCM)技术满足工业和航空航天应用对复杂零件的高要求。它在2022年实现了陶瓷3D打印解决方案收入翻倍，表明医疗和航空航天等多个行业市场对该技术表现出了兴趣。

　　在航空航天应用中使用陶瓷的好处

　　根据“3D打印陶瓷2022-2032：技术和市场展望”的研究报告指出，陶瓷3D打印市场价值预计将显著增长，到2023年预计达到4亿美元(约为27亿人民币)。

　　航空航天、国防、牙科和化学工程等行业对陶瓷3D打印用于生产小批量零件表现出了兴趣。陶瓷因卓越的性能，在航空航天工业中备受关注，如高耐热性、抗氧化性、耐磨性和机械稳定性。这使得陶瓷成为在极端条件下高效使用的理想材料，尤其是在高应力环境下的部件。一些高级陶瓷材料如氧化铝、氮化硅、碳化硅和氧化锆也备受关注。通过3D打印技术，甚至可以制造超高温陶瓷。

　　在航空航天工业中，陶瓷可逐渐取代传统材料如金属等。虽然金属仍然是常用材料，但在某些应用中受到限制。陶瓷提供了可行的解决方案，减少磨损率。结合3D打印制造技术，陶瓷能够实现更精细的零件制造。

　　以Lithoz公司在航空航天领域的LCM技术举例，使用氮化硅制造了3D打印气动塞式发动机喷嘴，展示了先进陶瓷卓越性能的典型应用。这些喷嘴经过所有压力测试，证明它们能够承受显著的热冲击，即使在超过1200°C的高温环境下也能保持稳定。

　　使用LCM技术的高分辨率和复杂性

　　Lithoz的光刻陶瓷制造(LCM)技术基于光聚合原理，通过CeraFab 3D打印机将陶瓷浆料分布到透明的液槽中。利用数字微镜设备和先进的投影系统，逐层生成生胚对象，并进行后续热处理和烧结，得到高密度的耐用陶瓷组件。

　　该技术具有高度的曝光精度，可在整个构建平台上实现一致性和准确性，使得制造复杂微结构成为可能。Lithoz目前提供多种不同的CeraFab 3D打印解决方案，每个都具有独特的优势，例如CeraFab S65专为高分辨率精度达到25μm而设计。

　　Lithoz的技术不仅适用于小批量生产，还可用于大规模生产。例如，Steinbach AG使用Lithoz的CeraFab系统解决方案进行大量生产手术导管。该管件的复杂设计需要使用增材制造技术从原型制作到最终生产。Steinbach每年能够生产1.2万个零件，证明了3D打印技术在扩大到批量生产方面的有效性。

　　使用陶瓷3D打印实现航空航天优化结构

　　将陶瓷的特性与3D打印的灵活性相结合，在航空航天领域应用中具有重要优势。通过陶瓷3D打印，可以精确定制设计、修改结构以及添加特定功能，满足复杂零件的需求。其中一个实际应用是为航空航天创建RF滤波器。这些滤波器对于提高信号质量、减少干扰至关重要。陶瓷3D打印可以创造各种形状、顺序和带宽的高度工程化的谐振器，并将其集成到单个组件中，从而优化性能、可靠性和耐久性。

　　陶瓷作为材料具备理想特性，能够满足航空航天工业中对高频段可靠通信的要求。其高性能和可靠性使其适用于恶劣环境，并且可以实现滤波器的小型化，减轻重量。此外，陶瓷过滤器在温度和时间方面表现出良好的稳定性，确保长期可靠性和一致性的性能。这些特点使得陶瓷3D打印在航空航天领域的应用具有重要意义，并为专业的3D打印人群带来了新的研究和发展机遇。

　　如何控制陶瓷部件的微观结构

　　Lithoz表示，它的陶瓷3D打印解决方案在更复杂的应用中具有显著优势，通过精确控制材料的微观结构和孔隙率，超越了其他传统制造技术的限制。该公司的LCM技术还具备多材料3D打印和功能分级陶瓷的能力。通过其双缸系统，可以在每一层使用不同的材料，实现高度复杂的氧化铝零件和单个零件内的致密和多孔梯度。这种增材制造的应用提高了陶瓷部件的性能和复杂性，为航空航天工业带来了新的研究可能性。

上一篇：MLCC最高涨幅达40%：汽车东风已来，国产替代刻不容缓

下一篇：2023年一季度中国产电动车在德国市场份额大增两倍

我要评论

昵称

匿名

文明上网，理性发言。（您还可以输入200个字符)

表情

所有评论仅代表网友意见，与本站立场无关。

精确把控微观组织结构陶瓷3D打印赋能精细制造
3D打印是以数字模型为基础，运用粉末状金属或塑料等黏合资料，经过逐层打印的方法来架构物体的技术。作为3D打印的一大细分门类，陶瓷3D打印在实际生活中的应用包括哪些呢？
陶瓷3D打印3D打印
2020-03-04 14:20:04
陶瓷3D打印进展如何？ 2017大事要闻都在这里了
2017年已接近尾声，回顾即将过去的十二个月，陶瓷3D打印行业都有哪些大事发生呢？小编都为您整理在本文中了。
陶瓷3D打印增材制造
2017-12-31 10:32:51
澳大利亚研发陶瓷3D打印植入物可与天然骨融合
日前，澳大利亚悉尼大学正在开创一种新型陶瓷3D打印骨植入物，可以颠覆现有的骨科治疗——它不仅可以帮助修补骨折，而且随着时间的推移，植入物实际上与天然骨骼融合，取代破碎的骨骼。
陶瓷3D打印3D打印骨骼
2017-12-28 09:40:13
庄信万丰成立粘合剂喷射陶瓷3D打印研发实验室
日前，英国化学巨头庄信万丰宣布开放一家新的陶瓷增材制造研发实验室。新实验室将让庄信万丰更好地了解3D打印，改进工艺，实现更快的开发，为客户提供更有效的解决方案。
陶瓷3D打印3D打印材料3D打印产品3D打印公司
2017-08-15 09:01:34

版权与免责声明：

凡本站注明“来源：智能制造网”的所有作品，均为浙江兴旺宝明通网络有限公司-智能制造网合法拥有版权或有权使用的作品，未经本站授权不得转载、摘编或利用其它方式使用上述作品。已经本网授权使用作品的，应在授权范围内使用，并注明“来源：智能制造网”。违反上述声明者，本站将追究其相关法律责任。

本站转载并注明自其它来源（非智能制造网）的作品，目的在于传递更多信息，并不代表本站赞同其观点或和对其真实性负责，不承担此类作品侵权行为的直接责任及连带责任。如其他媒体、平台或个人从本站转载时，必须保留本站注明的作品第一来源，并自负版权等法律责任。如擅自篡改为“稿件来源：智能制造网”，本站将依法追究责任。

鉴于本站稿件来源广泛、数量较多，如涉及作品内容、版权等问题，请与本站联系并提供相关证明材料：联系电话：0571-89719789；邮箱：1271141964@qq.com。