セラミック製造の後処理状況
「Made in China 2025」の急速な進歩に伴い、セラミック製造業界も大きな変化を遂げ、「インテリジェンスとデジタル化」の方向に変化しています。 長年の開発の後、3D 印刷技術はセラミックスの製造プロセスにおいてますます重要な役割を果たし、さまざまなスキームに基づくセラミック印刷技術が大きな進歩を遂げました。 ただし、セラミック材料の特殊性により、3D プリントのプロセスで金属のように直接焼結することはできません。 一般的な製造工程は 3D プリントで、その後、脱脂および焼結の後処理が行われます。 以下に、セラミック 3D プリントの後処理市場の現状をリストし、分析します。
材料技術、コンピューター支援設計 (CAD)、コンピューター支援製造 (CAM)、およびその他の応用技術の急速な発展に伴い、セラミック 3D プリント技術も常に向上しています。 ただし、セラミック材料の特殊性に基づいて、現在の科学的および技術的手段では、PDM、SLA、またはその他の方法で製造されたセラミック部品は「セラミック体」と定義する必要があります。 セラミック 3D プリント技術は、実際にセラミック プロセスでセラミックに取って代わります。 従来の「成形工程」では、「成形工程」の後に「脱脂」や「焼成」などの工程が必要です。 「焼結プロセス」が完了した後でのみ、セラミック粉末粒子は性能要件を満たすように緻密化されます。
セラミック 3D 印刷プロセスでは、現在の代表的なアルミナ印刷材料を例にとると、セラミック スラリーに硬化媒体として感光性樹脂を加え、特定の波長と出力のレーザー照射によって硬化させることで 3D 印刷 (成形) を実現します。 ）セラミックスのプロセス。
添加剤としての感光性樹脂は、印刷材料全体の 25 質量% 以上、体積の 45-50% を占めています。 テスト後の 3D プリント セラミック部品の収縮率は、一般的に約 20% 以上です。 しかし、射出成形やプレスなどの従来の成形法による成形後の質量比は、一般的に約 3% であり、収縮率は一般的に約 10% (アルミナを例に挙げると) です。 収縮が大きすぎると、セラミック コストの寸法管理と特性評価に対する要求が高くなります。 したがって、対応する変更は、3D プリント セラミック製品の後処理プロセスで行う必要があります。
現在、セラミック 3D プリント技術はまだ研究開発、小規模な試作、および特殊な産業用途であるため、大規模な生産状況はありません。 したがって、セラミック3Dプリンターのエンドユーザーは、一般的にセラミック後処理熱装置として実験用の小型電気加熱炉を支持しています。 これらのデバイスのほとんどは、単純な構造の従来のセラミック準備技術を使用して設計および製造されており、データを収集および分析する機能を備えていない場合があります。 ほとんどの後処理の実装者は、主に材料の研究と開発に焦点を当てています。 セラミック3Dプリント技術については、セラミック焼結技術が待ち遠しいです。 現在の市場からのフィードバックから判断すると、セラミック 3D プリントの「バレル効果」は後処理プロセスにとどまっています。 高添加剤を使用すると、収縮率が大きくなり、ひび割れ、不均一な構造強度、および変色に直接つながります。 後処理の問題に関しては、これがセラミック 3D プリント技術の大量生産への参入の遅れにもつながっています。
セラミック 3D プリントの後処理プロセスにおける不活性雰囲気保護焼結の重要性を確認できます。 テストの結果、従来の焼結プロセスを使用してセラミック 3D プリント部品を焼結した場合、加熱速度がどれほど遅くても、製品には多かれ少なかれクラックがあり、電子の下でボディ全体にクラックが観察されることがわかりました。顕微鏡。
不活性ガス保護を使用した後、現在制御可能な温度上昇率は毎分約 0.8~1 度であり、空気/不活性雰囲気が必要です。 後の段階では、全体的な焼結速度が徐々に増加し、統合された脱脂および焼結雰囲気炉がセラミック 3D プリント部品の特別な生産設備として使用され、処理時間が最小限に抑えられ、操作の複雑さが軽減されます。
現状維持のための計画
後処理工程では、有機グリースの除去が特に重要です。 脱脂が不完全であると、製品のひび割れや染色、強度低下などの問題に直結します。 このため、真空機能を備えた脱脂装置を使用して、従来の脱脂プロセスでの有機物の酸化を減らします。 反応は、脱脂プロセス中にチャンバー内に保護雰囲気を作り出すために不活性ガスを使用して、熱分解反応に変更されました。 また、試験装置を使用して、温度、圧力、酸素含有量などをリアルタイムで監視し、最終的に分析レポートを作成して、同じタイプの製品の脱脂プロセスを修正します。
セラミック 3D 印刷後処理市場の現状を考慮して、セラミック 3D 印刷機能に基づいて、高脂肪セラミック グリーン ボディの脱脂、焼結、データ記録、データ分析、およびテストを統合したサービス システムが開発されました。セラミックス3Dプリンティングの最終顧客と材料開発者は、セラミックス3Dプリンティングの量産プロセスの実現を促進するために、印刷後の一貫した脱脂、焼結プロセス、表面研磨、プロセス検証、およびその他のサービスを提供するために設立されました。