沈陽自動化所在陶瓷增材制造技術(shù)領(lǐng)域取得新進(jìn)展

來源：沈陽自動化研究所

近日，中國科學(xué)院沈陽自動化研究所在陶瓷增材制造技術(shù)新領(lǐng)域取得新的研究成果，提出了一種光固化數(shù)學(xué)模型，用于分析研究立體光刻（SLA）零件的成型質(zhì)量；發(fā)現(xiàn)前驅(qū)體陶瓷漿料在增材制造過程中存在固化缺陷，并提出了改善方法。該研究成果發(fā)表于JOURNAL OF THE EUROPEAN CERAMIC SOCIETY。

▲ 多孔且具備復(fù)雜和簡單結(jié)構(gòu)的氧化鋁陶瓷

© 沈陽自動化研究所

改善陶瓷增材制造質(zhì)量控制能力
陶瓷作為材料界的新秀，結(jié)構(gòu)陶瓷和功能陶瓷廣泛應(yīng)用于航空航天、電子科技、生物醫(yī)療等領(lǐng)域。增材制造技術(shù)使得陶瓷產(chǎn)品多樣化、復(fù)雜化、多功能化和高性能化，但是增材制造過程中的光固化缺陷是影響最終產(chǎn)品的關(guān)鍵因素。以往的研究僅是局限于材料與激光之間的相互作用，而整體光固化的固化區(qū)域布局和缺陷分布規(guī)律未曾被研究，其中牽涉到陶瓷漿料的單點(diǎn)光固化數(shù)學(xué)模型更沒有被提出。

沈陽自動化所工藝裝備與智能機(jī)器人研究室提出一種光固化數(shù)學(xué)模型，用于分析在不同點(diǎn)搭接率、線搭接率和面搭接率下，零件整體光固化中不同固化質(zhì)量布局和缺陷形成規(guī)律；通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證的方法，進(jìn)一步提出結(jié)合漿料參數(shù)與設(shè)備參數(shù)相匹配的方法，從而改善陶瓷增材制造過程中的缺陷問題。

目前，沈陽自動化所擁有了國內(nèi)先進(jìn)的陶瓷增材制造能力，具備高精度成型的立體光刻工藝、材料熱重分析儀器、溫控精準(zhǔn)的1700度高溫電爐和真空脫脂爐等設(shè)備，能夠形成一條基于數(shù)字光固化成型的陶瓷產(chǎn)品制備的工藝鏈，自主研發(fā)和設(shè)計(jì)不同復(fù)雜形狀的陶瓷零件。
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