蘇州大学は、複雑な3Dプリントセラミック体を効率的に洗浄する新しい方法を提案

蘇州大学は、複雑な3Dプリントセラミック体を効率的に洗浄する新しい方法を提案
出典: 東呉大学

ステレオリソグラフィー 3D 印刷技術は、その高い印刷品質と複雑な構造に対する優れた成形能力により、高性能セラミック部品の積層製造でますます使用されています。その中でも、セラミックステレオリソグラフィーブランクの洗浄は、テクノロジーチェーン全体の中で特に重要な部分であり、優れた洗浄品質は、最終的に高い印刷精度と優れた性能を実現するための基礎となります。高い静的粘度を持つ粘弾性ペースト印刷を、内部の細孔や細い支柱を含む複雑なセラミック構造に適用する場合、印刷された材料のレオロジー特性とグリーン体の構造特性を一致させる効率的な洗浄方法を見つけることが、解決すべき緊急の課題の 1 つになります。


図 1 粘弾性ペーストをベースにしたセラミックステレオリソグラフィー 3D プリントブランクの洗浄メカニズムの概略図。

最近、蘇州大学機械電気工学部先端材料成形研究所の邢占文准教授(筆頭著者)と李文麗准教授(責任著者)は、3Dプリントされた複雑構造セラミックスの後処理技術において革新的な研究成果を上げ、粘弾性ペーストの新しい洗浄剤設計法を提案した。この方法は、プリントされたブランクの表面に残った粘弾性ペーストセラミックス粒子の表面への特定の分散剤の競合吸着に基づいており、同時に洗浄補助手段を使用して効率的な洗浄を実現している。 著者らは、表面共焦点3DイメージングとCT 3D再構成を通じて超音波と圧力噴霧の洗浄効果を評価し、設計検証モデル分析を通じてその応用シナリオを明らかにし、最終的に複雑な構造のセラミックの制御可能な印刷を実現しました。

図2 微細多孔質支柱構造の印刷による洗浄効果の比較。

図 3 異なるサイズの四角形と丸形の穴構造の印刷および洗浄効果の比較。

この研究は、新しい印刷/洗浄統合ステレオリソグラフィー3D印刷技術チェーンの改善に重要な役割を果たしました。関連する研究結果は、「高粘弾性ペーストによるステレオリソグラフィーベースの積層造形によって製造された複雑な構造のセラミックグリーンボディの効率的な洗浄」というタイトルで、Additive Manufacturing(JCR Zone 1、IF 10.998、製造工学のトップジャーナル)に掲載されました。同時に、2つの発明特許が認可されました(ZL2021104924155、ZL2021104923970)。今後の研究では、構造の最適化、印刷処方の設計、印刷戦略の改善、印刷プロセスのシミュレーションなど、重要な問題の調査と推進を継続します。

関連研究は、江蘇省3Dプリント設備・製造重点実験室、蘇州重点産業技術革新プロジェクトなどのプロジェクトから資金提供を受けました。



セラミックス、光硬化、フォトリソグラフィー、蘇州大学

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