DLP光硬化チタン酸ジルコン酸鉛圧電セラミックスの3Dプリント技術

DLP光硬化チタン酸ジルコン酸鉛圧電セラミックスの3Dプリント技術
寄稿者: 張家豪、連秦 寄稿部署: 西安交通大学機械製造システム工学国家重点研究室 出典: 中国機械工学会付加製造技術 (3D 印刷) 支部

圧電セラミック部品は、機械的エネルギーを電気エネルギーに変換する能力があるため、現在広く使用されています。従来、圧電セラミック部品は機械的な切断技術を使用して製造されています。しかし、セラミックは硬度が高く、強度も高く、脆いため、複雑な構造の圧電セラミック部品は製造が難しく、圧電性能も低下してしまいます。付加製造技術は、複雑な圧電セラミック部品の成形と加工の統合を実現できます。その中でも、デジタル光処理技術 (DLP) は、高い生産精度、高速成形、優れた表面品質などの利点があります。ジルコン酸チタン酸鉛 (PZT) 圧電セラミックは現在最も広く使用されている圧電材料です。しかし、現在、デジタル光処理技術を使用してPZT圧電セラミックスを製造する場合、(1)極低硬化深度、(2)激しい散乱効果という2つの技術的課題に直面しています。硬化性能が低いため、圧電セラミック製造における DLP 技術の適用が制限されます。

華中科技大学の劉春雷、呉佳民らは、スラリーに可溶性デンプンを添加することで、PZTセラミックスラリーの屈折率と紫外線吸収率を改善しました。 DLP 技術を使用して、高性能で複雑な構造を持つ 3D プリントされた PZT 圧電セラミックスが製造されました。後処理後、20 vol% の可溶性デンプンを含む PZT セラミックスの相対密度は、理論密度の約 89.51% に達します。

図 1. 異なる可溶性デンプン含有量の PZT スラリーの硬化深度と精度を検出する装置。可溶性デンプンは、PZT セラミックスラリーの印刷性能を向上させる上で明らかな利点があります。図1は、可溶性デンプン含有量の異なるPZTスラリーの硬化深さを示しています。可溶性デンプンを添加しないセラミックスラリーの硬化深度は、3D プリントの要件を満たしません。可溶性デンプンの含有量を 20 vol% から 50 vol% に増やすと、印刷精度が向上します。結果は、可溶性デンプンの超低屈折率と紫外線吸収性の導入が、PZT スラリーの硬化性能を向上させる効果的な方法であることを示しています。

可溶性デンプン含有量の影響を定量化し、貴重な洞察を提供するために、研究チームは PZT セラミックの電気的特性を体系的に研究しました。図 2 に示すように、可溶性デンプンを使用して印刷された圧電セラミックスは優れた誘電特性と圧電特性を備えており、DLP 技術が圧電部品の製造において大きな可能性を秘めていることを証明しています。

図 2 20 vol% 可溶性デンプンを含む PZT セラミックスの電気的特性 このチームの研究は、デジタル光処理技術を使用して複雑な構造を持つ高性能圧電セラミックスを製造するための優れた方法を提供し、圧電セラミックスの製造における DLP 技術の応用と DLP 技術によって形成される材料の範囲を拡大します。

参考文献:
Chun-Lei L、Quanpei D、Han Z、他「デジタル光処理(DLP)によるチタン酸ジルコン酸鉛圧電セラミックスの3Dプリント[J]」Ceramics International、2023、49(17PA)。

セラミック、電圧、DLP

<<:  中国税関:2023年の3Dプリンター機器輸出は352万5千台、前年比88%増で過去最高

>>:  中央メディアが相次いで報道し、シカンテクノロジーの新しい品質生産性に注目!

推薦する

ハンブルク大学は3Dプリントで製造できるフレキシブルな透明回路を開発

出典: ハミングバードディスカバリー3Dプリンティングフレキシブルエレクトロニクスは、近年非常に人気...

【事例】医療用インプラントの研究開発・製造における3Dプリントの応用

革新的な医療機器の中には、一般的に、初期設計から最終適用まで、科学的研究、臨床試験、医療機関による承...

3Dプリント技術は彫刻の制作において重要な役割を果たしている

この投稿は、Little Soft Bear によって 2016-7-6 11:53 に最後に編集さ...

JD.com初の3Dプリント展示会が開催、多数の製品が展示される

3月21日、JD.com初の3Dプリント展示会がJD.comビルで開催されました。珠海天威、深セン...

新エネルギー自動車および新エネルギー電池産業におけるシミュレーション技術の応用

出典: アリアンツ・アジア・パシフィック3D プリント技術は、非常に柔軟で複雑な生産を実現できるため...

3D プリントにおけるデジタル ツイン: 知っておくべきことすべて

デジタルツインって聞いたことありますか?このアイデアは、デジタルコンポーネントを備えた宇宙船の物理モ...

VoxelMattersレポート:世界の金属積層造形市場は2023年に28億ドルを超える

2023年12月6日、Antarctic Bearは、世界的な積層造形(AM)産業研究に注力するV...

工業情報化部が第5回産業技術基盤公共サービスプラットフォームの申請を組織

出典:工業情報化省科学技術部導入工業情報化部はこのほど、第5期産業技術拠点公共サービスプラットフォー...

医療機器業界向け歯科用3Dプリントのリーディングカンパニー

医療機器業界では需要が増加しており、機械学習、拡張現実、5G、デジタル化の推進により、在宅ケア、予防...

顧敏院士:四川省と協力してコンピューターチップの3Dプリントを実現したい

「新しい時代が来ている」というのが顧敏氏が演説に付けたタイトルだ。 「既存の技術ルートでは、国内の...

強力な組み合わせ! Elementum 3DとSLMが材料開発契約を締結

この投稿はCoco Bearによって2022-11-30 10:09に最後に編集されました。 SLM...

台湾企業が8種類の樹脂素材を搭載した新型DLP 3Dプリンターを発売!

この投稿は Little Soft Bear によって 2017-2-6 14:48 に最後に編集さ...

シーメンス エナジーは、2030 年までにすべてのガスタービンを水素で稼働できるようにするために積層造形技術を採用

2024年4月、アンタークティックベアは、シーメンスエナジーが水素燃焼とガスタービンの積層造形で大...

インタビュー: エリコンの付加製造産業化部門責任者、ハーカー博士

第 2 回ミュンヘン アディティブ テクノロジー カンファレンス (MTC2) が今週開催され、世界...

商標にすでに 3D プリンターのカテゴリがあることをご存知ですか? 3Dプリント会社は早めに登録してください

2016年9月5日、南極熊は「深セン市Sipreda科技有限公司」が8つの3Dプリンター商標を登録...