ابداع فناوری چاپ سه بعدی سرامیک

دانشمندان دانشگاه جیانگ نان چین روش جدیدی را برای چاپ سه بعدی سرامیک ارائه کرده اند.

به گزارش تکناک به نقل از ساوت چاینا مورنینگ پست،  این تکنیک جدید، سرامیک ها را قادر می سازد که در هوا و بدون داشتن ساختارهای پشتیبانی چاپ شوند. با این روش پیشگام، می توان قطعات سرامیکی را از زوایای مختلف ساخت تا اشکالی که قبلا غیرممکن بود در تکنیک های چاپ سه بعدی امکان پذیر شود.

سرامیک ها به دلیل یکپارچگی ساختاری معمولاً در زمینه های الکترونیک، مهندسی مکانیک و هوافضا استفاده می شوند. آنها همچنین کاربرد های زیادی دارند زیرا در برابر سایش مقاوم هستند و در عین حال در برابر دماهای بالا نیز استقامت دارند. با این حال، به دلیل شکنندگی و سختی آنها، طراحی و ساخت قطعات سرامیکی به سادگی انجام نمی شود.

چگونه فناوری چاپ سه بعدی سرامیک ها را تغییر می دهد

در روش سنتی چاپ سه بعدی سرامیک، اغلب به ساختارهای نگهدارنده اضافی برای جلوگیری از فروپاشی قطعات بدون پشتیبانی نیاز است. این اسکلت اضافی نه تنها بر راندمان چاپ تأثیر می گذارد، بلکه مشکلات مربوط به حذف این پشتیبانی ها را نیز مطرح می کند.

برای حل مشکل چاپ سه بعدی سرامیک ، پروفسور لیو رن و تیمش در دانشگاه جیانگنان چین، خمیر چاپ جدید و تکنیک پخت بهتری را ایجاد کردند که باعث جامد شدن سریع مواد می شود. با توجه به این موضوع، چاپ سه بعدی برای سرامیک ها کارآمدتر می شود و در عین حال نیاز به ساختارهای پشتیبانی را نیز از بین می برد.

با استفاده از این روش جدید، آنها می‌توانند به‌طور لحظه‌ای رشته‌های چند مقیاسی را با قطرهای بین ۰.۴۱ تا ۳.۵ میلی‌متر جامد کنند. با روش جدید آنها توانستند سازه های سرامیکی مختلفی مانند کنسول و فنرهای پیچشی بسازند.

خمیر جدید پروفسور لیو رن یک دوغاب سرامیکی حساس به نور است که در مواجهه با نور مادون قرمز نزدیک  (NIR) به سرعت تقویت و جامد می شود. منحنی های چاپ شده را می توان آزادانه در فضا بدون پشتیبانی گسترش داد. لیو در مجله معتبر Nature Communications که در 25 آوریل منتشر شد، گفت: فرآیند چاپ صاف و مداوم است، بدون نیاز به گرمایش یا سرمایش.

طبق تحقیقات، آنها همچنین توانستند ثابت کنند که نور NIR قادر به دستیابی به اثر بهتری نسبت به نور محبوب UV است.

علاوه بر این، پروفسور و تیمش می‌توانند سرامیک‌های مخلوط را با استفاده از افزودنی‌هایی مانند آهن قرمز، کروم سبز، یا زیرکونیای تثبیت‌شده با ایتربیم چاپ کنند. اینها به یکسان شدن دمای پخت سرامیک هایی که خواص متفاوتی دارند کمک کردند.