佳能也開始做陶瓷3D打印機了,高分辨率氧化鋁基陶瓷材料

佳能也開始做陶瓷3D打印機了,高分辨率氧化鋁基陶瓷材料的圖13D打印設備的三大核心技術指標是:打印速度、打印體積、精度/分辨率。一些公司專注于研發大尺寸的3D打印機(比如Bigrap),另一些公司專注于研發高速3D打印機(比如Carbon),另外還有一些公司專注于研發高精度的3D打印機。

2018年11月29日,南極熊從外媒獲悉,日本佳能公司決定通過創造一種能夠產生極高分辨率零件的新型陶瓷材料來追求第三條道路。

基材是氧化鋁基陶瓷粉末,其與選擇性激光熔融3D打印機一起燒結。與使用SLA(立體光刻)3D打印機固化的其他陶瓷注入樹脂不同,在最終退火烘烤中經歷高達20%的收縮,佳能陶瓷部件在退火階段后的尺寸差異小于0.8%。尺寸精度對于聯鎖零件和工業設備至關重要,佳能的目標是陶瓷的耐熱性和耐腐蝕性。

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通過觀察它們的打印樣品,復雜的幾何形狀對于陶瓷材料來說沒有問題。佳能計劃將此技術應用于醫療領域,其中兼容性和定制是特別重要的因素。 能夠以更經濟的方式生產小批量產品可以為醫院節省一大筆錢。

其實佳能早就開始介入3D打印領域了,2015年10月,佳能發布了一款光固化3D打印機。這款設備具有許多優勢,包括行業內最高精度及最高表面光潔度,更高的打印速度,更短的設定時間,更簡單的后處理,以及可使用多種通用型樹脂材料等。所以,它非常適用于產品的快速迭代和小批量生產。

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佳能也開始做陶瓷3D打印機了,高分辨率氧化鋁基陶瓷材料的圖4 

2016年12月21日,佳能中國公司推舉辦了“魅立方”3D打印機媒體發布會,當時佳能推出的是瞄準教育市場的FDM桌面級3D打印機。

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佳能也開始做陶瓷3D打印機了,高分辨率氧化鋁基陶瓷材料的圖7  雖然佳能也是以2D打印巨頭的身份切入3D打印,但是在市場上尚未取得比較大的成功,不知道此次推出的陶瓷3D打印機會不會帶來比較大的改觀。


其實,目前的陶瓷3D打印機,也已經不少了。例如2018年3月26日南極熊報道的幾個廠商。

北京十維科技
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十維科技由清華校友創立于2014年。秉持“行勝于言”的作風,研發創造性的高性能產品來改變世界,專注于高性能陶瓷3D打印這一新興技術,2018年3月宣布完成千萬級天使輪融資,投資方包括啟迪之星、清控銀杏、上海翼豐勝因。 

十維科技總經理萬力表示,十維開發高性能陶瓷3D打印技術時,國內對這一技術了解還非常少。很高興看到,這兩年有更多的科研單位和企業加入到這一行業,陶瓷3D打印逐漸迎來上升期。3D打印骨科植入物的陶瓷件收縮率控制在20%以內,在陶瓷領域的3D打印算是比較低的。目前陶瓷產品主要用于醫療植入物、高端工業以及科研幾個領域
佳能也開始做陶瓷3D打印機了,高分辨率氧化鋁基陶瓷材料的圖9  △十維科技3D打印0.1毫米孔徑的陶瓷樣件結構

佳能也開始做陶瓷3D打印機了,高分辨率氧化鋁基陶瓷材料的圖10 佳能也開始做陶瓷3D打印機了,高分辨率氧化鋁基陶瓷材料的圖11  △十維科技的3D打印陶瓷樣件


法國3DCERAM
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3DCeram是一家致力于陶瓷3D打印技術及打印材料的研究開發公司,目前成功研發出專業的工業級陶瓷3D打印機CERAMAKER,以及與之配套的陶瓷打印多種材料,已經將陶瓷3D打印技術成功的應用于工業、航空航天、珠寶奢侈品以及醫療植入物等行業,屬于全球范圍內陶瓷3D打印領先者。
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△3DCeram陶瓷3D打印在醫療上的應用案例
佳能也開始做陶瓷3D打印機了,高分辨率氧化鋁基陶瓷材料的圖14  △3DCeram陶瓷漿料

3DCeram位于法國利摩日,自2001年成立起就開始研究光固化(SLA)3D打印陶瓷技術,經過10多年的發展,如今已成為了不折不扣的陶瓷3D打印專家,不但研制出了打印幅面300毫米 x 300毫米的大型SLA陶瓷3D打印機CERAMAKER,而且開發出了多種打印材料,包括氧化鋁(Al2O3)、氧化鋯(ZrO2)、羥基磷灰石(HAP)以及磷酸三鈣(TCP)等(均屬于3DMIX系列),還開設了FCP服務,提供快速響應的打印服務,并且順利通過了ISO9001和ISO13485質量體系認證。
佳能也開始做陶瓷3D打印機了,高分辨率氧化鋁基陶瓷材料的圖15 佳能也開始做陶瓷3D打印機了,高分辨率氧化鋁基陶瓷材料的圖16  △3DCeram的大尺寸高光潔度工業陶瓷打印零部件

浙江迅實科技
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南極熊看到了浙江迅實科技推出的陶瓷光固化3D打印機Cera RAY。CeraRay的核心部件是自主研發的新型RayTwo DLP光源,可以穩定、準確的將光波照射到指定點上,由此固化出來的產品尺寸精確,且極高的功率有效地提高了固化速度。據悉,CeraRay打印層厚可以控制在10-50微米,成型精度達到±0.05mm,打印速度達到15-30s/層。此外,迅實科技在CeraRay的斜拔式分離系統中引入了THK高精度直接模組,使得設備更加穩定、可靠。
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除了在精度和速度方面的優勢,CeraRay的材料兼容性也非常好,設備可以打印氧化物陶瓷、非氧化物陶瓷、復合陶瓷金屬等多種材料。升級過的刮刀結構分層系統還有效解決了材料粘連問題,提高了材料的利用率。
佳能也開始做陶瓷3D打印機了,高分辨率氧化鋁基陶瓷材料的圖19 佳能也開始做陶瓷3D打印機了,高分辨率氧化鋁基陶瓷材料的圖20 佳能也開始做陶瓷3D打印機了,高分辨率氧化鋁基陶瓷材料的圖21 
△CeraRay 3D打印的陶瓷樣件

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