日本化學(xué)巨頭Showa Denko團(tuán)隊(duì)與Tethon合作：開發(fā)3D打印陶瓷漿料

導(dǎo)讀：陶瓷光固化增材制造因其靈活性高、精度高、能制造復(fù)雜陶瓷件受到越來(lái)越多研究者的關(guān)注。陶瓷漿料的配置是進(jìn)行光固化打印前最重要的環(huán)節(jié)之一，一方面高固含量的陶瓷漿料會(huì)減小燒結(jié)后的收縮有利于尺寸精確控制，另一方面陶瓷漿料的高粘度特性會(huì)極大地影響打印過(guò)程中的鋪料環(huán)節(jié)，嚴(yán)重時(shí)會(huì)導(dǎo)致打印失敗。如何開發(fā)高固含量低粘度的陶瓷漿料呢，一直是研究者們關(guān)注的焦點(diǎn)。


△陶瓷產(chǎn)品

2022年4月，南極熊獲悉，日本化學(xué)巨頭Showa Denko團(tuán)隊(duì)與Tethon合作開發(fā)了一款新型的高固含量陶瓷3D打印漿料，下面跟隨南極熊一起看下去吧！

總部位于Nebraska的Tethon Corporation已成為3D打印陶瓷材料的領(lǐng)先開發(fā)商。增材制造(AM)行業(yè)內(nèi)外的很多企業(yè)開始注重陶瓷光固化材料的研發(fā)工作。最新的一項(xiàng)研究是日本化工巨頭昭和電工株式會(huì)社（簡(jiǎn)稱“SDK”，在TYO： 4004上市）的美國(guó)分公司已與Tethon合作開發(fā)用于3D打印的高固含量氧化鋁樹脂材料。
此款陶瓷樹脂由超過(guò) 75%（按體積計(jì)）和 90%（按重量計(jì)）的氧化鋁組成。據(jù)兩家公司稱，這比業(yè)內(nèi)其他氧化鋁材料的固含量高出25%。較高的固含量可以使得燒結(jié)后的收縮小于10%，有利于尺寸控制。

氧化鋁材料具有高強(qiáng)度和耐磨性，可用于制備切削工具。同時(shí)，它能夠在高溫下工作，具有低導(dǎo)熱性和導(dǎo)電性，是理想的隔熱和電絕緣體。然而，也正是這種高耐熱性使其難以加工，這就凸顯了3D打印靈活制造得優(yōu)勢(shì)。


△使用 Showa Denko和Tethon的新型氧化鋁漿料3D打印的零件。圖片由Tethon公司提供。

Tethon 3D 的首席執(zhí)行官 Trent Allen說(shuō)：“與昭和電工株式會(huì)社合作非常愉快。Tethon有大量的樹脂增材制造的經(jīng)驗(yàn)，昭和電工株式會(huì)社在無(wú)機(jī)材料、陶瓷和化學(xué)領(lǐng)域有數(shù)十年的經(jīng)驗(yàn)，我們兩個(gè)的合作將徹底改變陶瓷增材制造。許多陶瓷增材制造中都存在收縮問(wèn)題，這會(huì)限制零件的特征尺寸產(chǎn)生翹曲。我們通過(guò)合作旨在解決這種問(wèn)題，為材料特性設(shè)定了新標(biāo)準(zhǔn)�！�

昭和電工株式會(huì)社美國(guó)公司總裁 Masao Horayama 說(shuō)：“我們預(yù)計(jì)未來(lái)十年陶瓷增材制造領(lǐng)域會(huì)蓬勃發(fā)展，我們的團(tuán)隊(duì)一直在尋求進(jìn)入增材制造市場(chǎng)的方法。很高興推出第一種專為增材制造設(shè)計(jì)的氧化鋁材料，同時(shí)我們相信與像Tethon這樣經(jīng)驗(yàn)豐富的材料團(tuán)隊(duì)合作是將昭和電工株式會(huì)社的材料專業(yè)知識(shí)推向市場(chǎng)的一種方式�！�

昭和電工株式會(huì)社是一家大型化工產(chǎn)品公司，截至2020年收入為9.38B美元。其業(yè)務(wù)包括鋁的生產(chǎn)（是全球氧化鋁的主要用途）、為鋁基材料開發(fā)其他用途、參與石化生產(chǎn)等。

根據(jù)SmarTech Analysis的“陶瓷增材制造生產(chǎn)市場(chǎng)：2019-2030年”報(bào)告可知 ，預(yù)計(jì)到2030年，陶瓷3D打印價(jià)值4.8B美元。然而，陶瓷3D打印市場(chǎng)仍然很小，只有少數(shù)3D打印機(jī)制造商，例如Lithoz和3DCeram，所以這意味著Tethon有極大的發(fā)展空間。

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