近年來，增材制造技術(shù)已實現(xiàn)復(fù)雜結(jié)構(gòu)陶瓷零件的近凈成形，有效克服了陶瓷關(guān)鍵構(gòu)件設(shè)計與制造工藝的巨大局限性。然而，目前陶瓷增材制造均采用逐層成型，一般具有明顯分層結(jié)構(gòu)，致使陶瓷制件成型效率低、表面質(zhì)量差、力學(xué)性能不足及存在各向異性等問題，無法實現(xiàn)高標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)要求承力結(jié)構(gòu)的快速制造。
區(qū)別于現(xiàn)有逐層增材制造，連續(xù)光固化增材制造可無間斷連續(xù)成型，克服了逐層打印的層間缺陷和各向異性，以其超高的成型效率和優(yōu)異的制件性能成為近年來研究的焦點。采用該技術(shù)，成型效率可提升1-2個數(shù)量級，已在樹脂、橡膠、陶瓷前驅(qū)體等低粘度材料上實現(xiàn)了小尺寸、多孔結(jié)構(gòu)的高效、高性能制造。但受漿料粘度和光學(xué)性能等影響，導(dǎo)致難以應(yīng)用于用途更廣泛的陶瓷材料打印。
鑒于此，季華實驗室自由成型增材制造團(tuán)隊劉亞雄教授，帶領(lǐng)團(tuán)隊通過多年實驗研究，成功解決了打印機(jī)成型效率低，漿料成型能力差等關(guān)鍵問題，并研發(fā)出超高速陶瓷連續(xù)成型3D打印機(jī)。針對陶瓷固化屬性，該打印機(jī)開發(fā)出連續(xù)、準(zhǔn)連續(xù)和逐層打印三種模式，最高打印速度可達(dá)1080mm/h，可實現(xiàn)陶瓷、樹脂等材料的連續(xù)打印，消除打印件表面粗糙臺階，使打印件各向同性，在實現(xiàn)制造效率飛躍提升的同時也使陶瓷材料具有更好的性能。
該技術(shù)有望突破陶瓷高速高質(zhì)量成形的瓶頸，促進(jìn)解決工業(yè)、醫(yī)用陶瓷領(lǐng)域技術(shù)問題，在高溫陶瓷或陶瓷吸嘴、髖關(guān)節(jié)、過濾器、催化劑載體等復(fù)雜零件的制造中具有極高的應(yīng)用價值。
目前圍繞該技術(shù)已申請10多項專利。此外，團(tuán)隊還擁有聚合物五軸3D打印機(jī)、FDM打印機(jī)、DLP多材料3D打印機(jī)、微納尺度靜電3D打印機(jī)、多材料打印/培養(yǎng)一體化打印設(shè)備、粘結(jié)劑噴射3D打印設(shè)備等，可提供全方位的3D打印技術(shù)服務(wù)。
陶瓷連續(xù)成型打印件。
陶瓷連續(xù)打印與傳統(tǒng)DLP打印陶瓷件微觀結(jié)構(gòu)對比。
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