佳能也开始做陶瓷3D打印机了,高分辨率氧化铝基陶瓷材料

佳能也开始做陶瓷3D打印机了,高分辨率氧化铝基陶瓷材料的图13D打印设备的三大核心技术指标是:打印速度、打印体积、精度/分辨率。一些公司专注于研发大尺寸的3D打印机(比如Bigrap),另一些公司专注于研发高速3D打印机(比如Carbon),另外还有一些公司专注于研发高精度的3D打印机。

2018年11月29日,南极熊从外媒获悉,日本佳能公司决定通过创造一种能够产生极高分辨率零件的新型陶瓷材料来追求第三条道路。

基材是氧化铝基陶瓷粉末,其与选择性激光熔融3D打印机一起烧结。与使用SLA(立体光刻)3D打印机固化的其他陶瓷注入树脂不同,在最终退火烘烤中经历高达20%的收缩,佳能陶瓷部件在退火阶段后的尺寸差异小于0.8%。尺寸精度对于联锁零件和工业设备至关重要,佳能的目标是陶瓷的耐热性和耐腐蚀性。

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通过观察它们的打印样品,复杂的几何形状对于陶瓷材料来说没有问题。佳能计划将此技术应用于医疗领域,其中兼容性和定制是特别重要的因素。 能够以更经济的方式生产小批量产品可以为医院节省一大笔钱。

其实佳能早就开始介入3D打印领域了,2015年10月,佳能发布了一款光固化3D打印机。这款设备具有许多优势,包括行业内最高精度及最高表面光洁度,更高的打印速度,更短的设定时间,更简单的后处理,以及可使用多种通用型树脂材料等。所以,它非常适用于产品的快速迭代和小批量生产。

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2016年12月21日,佳能中国公司推举办了“魅立方”3D打印机媒体发布会,当时佳能推出的是瞄准教育市场的FDM桌面级3D打印机。

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佳能也开始做陶瓷3D打印机了,高分辨率氧化铝基陶瓷材料的图7  虽然佳能也是以2D打印巨头的身份切入3D打印,但是在市场上尚未取得比较大的成功,不知道此次推出的陶瓷3D打印机会不会带来比较大的改观。


其实,目前的陶瓷3D打印机,也已经不少了。例如2018年3月26日南极熊报道的几个厂商。

北京十维科技
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十维科技由清华校友创立于2014年。秉持“行胜于言”的作风,研发创造性的高性能产品来改变世界,专注于高性能陶瓷3D打印这一新兴技术,2018年3月宣布完成千万级天使轮融资,投资方包括启迪之星、清控银杏、上海翼丰胜因。 

十维科技总经理万力表示,十维开发高性能陶瓷3D打印技术时,国内对这一技术了解还非常少。很高兴看到,这两年有更多的科研单位和企业加入到这一行业,陶瓷3D打印逐渐迎来上升期。3D打印骨科植入物的陶瓷件收缩率控制在20%以内,在陶瓷领域的3D打印算是比较低的。目前陶瓷产品主要用于医疗植入物、高端工业以及科研几个领域
佳能也开始做陶瓷3D打印机了,高分辨率氧化铝基陶瓷材料的图9  △十维科技3D打印0.1毫米孔径的陶瓷样件结构

佳能也开始做陶瓷3D打印机了,高分辨率氧化铝基陶瓷材料的图10 佳能也开始做陶瓷3D打印机了,高分辨率氧化铝基陶瓷材料的图11  △十维科技的3D打印陶瓷样件


法国3DCERAM
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3DCeram是一家致力于陶瓷3D打印技术及打印材料的研究开发公司,目前成功研发出专业的工业级陶瓷3D打印机CERAMAKER,以及与之配套的陶瓷打印多种材料,已经将陶瓷3D打印技术成功的应用于工业、航空航天、珠宝奢侈品以及医疗植入物等行业,属于全球范围内陶瓷3D打印领先者。
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△3DCeram陶瓷3D打印在医疗上的应用案例
佳能也开始做陶瓷3D打印机了,高分辨率氧化铝基陶瓷材料的图14  △3DCeram陶瓷浆料

3DCeram位于法国利摩日,自2001年成立起就开始研究光固化(SLA)3D打印陶瓷技术,经过10多年的发展,如今已成为了不折不扣的陶瓷3D打印专家,不但研制出了打印幅面300毫米 x 300毫米的大型SLA陶瓷3D打印机CERAMAKER,而且开发出了多种打印材料,包括氧化铝(Al2O3)、氧化锆(ZrO2)、羟基磷灰石(HAP)以及磷酸三钙(TCP)等(均属于3DMIX系列),还开设了FCP服务,提供快速响应的打印服务,并且顺利通过了ISO9001和ISO13485质量体系认证。
佳能也开始做陶瓷3D打印机了,高分辨率氧化铝基陶瓷材料的图15 佳能也开始做陶瓷3D打印机了,高分辨率氧化铝基陶瓷材料的图16  △3DCeram的大尺寸高光洁度工业陶瓷打印零部件

浙江迅实科技
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南极熊看到了浙江迅实科技推出的陶瓷光固化3D打印机Cera RAY。CeraRay的核心部件是自主研发的新型RayTwo DLP光源,可以稳定、准确的将光波照射到指定点上,由此固化出来的产品尺寸精确,且极高的功率有效地提高了固化速度。据悉,CeraRay打印层厚可以控制在10-50微米,成型精度达到±0.05mm,打印速度达到15-30s/层。此外,迅实科技在CeraRay的斜拔式分离系统中引入了THK高精度直接模组,使得设备更加稳定、可靠。
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除了在精度和速度方面的优势,CeraRay的材料兼容性也非常好,设备可以打印氧化物陶瓷、非氧化物陶瓷、复合陶瓷金属等多种材料。升级过的刮刀结构分层系统还有效解决了材料粘连问题,提高了材料的利用率。
佳能也开始做陶瓷3D打印机了,高分辨率氧化铝基陶瓷材料的图19 佳能也开始做陶瓷3D打印机了,高分辨率氧化铝基陶瓷材料的图20 佳能也开始做陶瓷3D打印机了,高分辨率氧化铝基陶瓷材料的图21 
△CeraRay 3D打印的陶瓷样件

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