中國科學院太空制造技術重點實驗室

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“太空制造”即將亮相亞洲3D打印、增材制造展覽會

  發布時間:2019-02-20     瀏覽次數:660  分享至:

“太空制造”即將亮相亞洲3D打印、增材制造展覽會
——TCT Asia 2019

中科院太空制造技術重點實驗室(SMT)致力于太空制造領域的研究,突破傳統上行運輸資源補給方式的局限性,提升人類在地外空間的生存與活動能力。3D打印是太空制造的重要工藝之一,SMT一直致力于3D打印的研究,同時,促進相關技術成果的地面應用,涉及航空、深海、化工、能源、醫療等諸多領域。近日,SMT攜手其產業化公司北京國科太空工場科技有限責任公司(太空工場),即將亮相于2019年221日-23日在上海新國際博覽中心舉辦的TCT Asia 2019。在本次展覽中,SMT將展出利用自主創新研發的材料和裝備3D打印成型的產品,產品涉及陶瓷、PEEK、金屬和樹脂等多種材料。

2019亞洲3D打印、增材制造展覽會
 TCT亞洲展 2019
展覽時間:2019年2月21日-23日
地點:上海新國際博覽中心 
展位號:W4-M21

一、陶瓷材料3D打印

在本次展會中,除展出氧化硅(SiO2)、氧化鋁(Al2O3)和氧化鋯(ZrO2)等傳統陶瓷材料的3D打印產品外,SMT還將首次展出新開發的氮化鋁(AlN)、氧化鎳(NiO)、氮化硅(Si3N4)基復合材料和陶瓷梯度功能復合材料(NiO-ZrO2)的3D打印產品。并且,SMT還將在此次展會中展出微重力下立體光刻成形的陶瓷構件和3D打印月壤結構件。

■氮化鋁基板

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氮化鋁基板

■氧化鎳化工催化劑載體

該催化劑載體為中空圓柱體,且內部具有多孔結構,極大的增大了載體的比表面積,提高了催化劑的催化性能。這種多孔復雜結構通過傳統方式難以制造,因此,3D打印便成為了此種復雜構件成型的最佳選擇。

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氧化鎳化工催化劑載體

■氮化硅基復合材料—新型透波隔熱功能一體化材料

氮化硅基復合材料由于介電性能優異,可作為新型透波隔熱功能一體化材料,主要應用于航空航天領域,保護飛行器在惡劣環境條件下通訊、遙測、制導、引爆等系統能正常工作。

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■梯度功能復合材料(FGM)3D打印

隨著高端技術領域的快速發展,對零件和材料的功能要求也越來越高。由單一材料或者均質材料制造的零件已經越來越難以滿足產品對零件的性能要求。因此,FGM由于其獨特的性能已引起越來越多科學家的重視。三維打印成型是通過逐層打印的方式來構造物體的技術,是制備功能梯度材料的最有效方法。但是,市面上現有的陶瓷三維打印機一般只能實現單一材料的復雜結構成型。SMT科研人員攜手太空工場自主研發的面曝光立體光刻3D打印機CeraMatrix,是一款開源陶瓷三維打印機,打印過程中可隨時改變打印材料和調整打印參數,是成型功能梯度材料的最佳裝備。科研人員利用CeraMatrix成功實現了兩種陶瓷材料(氧化鎳-氧化鋯)的梯度功能復合材料3D打印。

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氧化鎳-氧化鋯的梯度功能復合材料

■陶瓷前驅體3D打印

利用陶瓷前驅體3D打印技術成型硅硼碳氮陶瓷構件,具有優異的耐高溫、抗蠕變性能,耐溫可達1700 ℃。SMT科研人員率先實現了3D打印有機前驅體合成陶瓷材料,填補了國內在該領域的空白。該研究成果以“The fabrication of SiBCN ceramic components from preceramic polymers by digital light processing (DLP) 3D printing technology”為題發表在《Journal of the European Ceramic Society》期刊上。

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■其他陶瓷材料3D打印

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0.5 m特征尺寸蜂窩陶瓷素胚(氧化鋁)

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化工催化劑載體(氧化鋁)

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氧化鋯3D打印展品

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蜂窩陶瓷(氧化鋁)

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陶瓷熱交換管(氧化鋁)

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陶瓷緊固件(氧化鋁)

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氧化鋁熱子絕緣瓷

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陶瓷手機背板(氧化鋯)

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氧化鋯全瓷冠

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氧化鋯牙齒矯正器

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3D打印陶瓷藝術品(氧化鋯)

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氧化鋁陶瓷型芯

■微重力環境下立體光刻成形陶瓷構件

SMT科研人員在瑞士利用歐洲失重飛機,成功完成了微重力環境下陶瓷材料立體光刻成形技術試驗,試驗樣品也將在此次展會上向公眾展出。

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■3D打印月壤結構件

SMT科研人員利用自主創新研發的面曝光立體光刻陶瓷3D打印機CeraMatrix和滿足微重力條件的月壤3D打印漿料,在國際上首次實現了立體光刻3D打印月壤材料,并成功燒結出無明顯缺陷的結構件。月壤結構件不僅具有較高的尺寸精度與表面光潔度,而且具有優異的壓縮強度與彎曲強度,其機械性能較國際現有水平提高2倍。該研究成果有望為我國未來空間探索的就位制造和地外資源就位利用提供必要的技術貯備。該研究成果以“Digital light processing of lunar regolith structures with high mechanical properties”為題發表在《Ceramics International》期刊上。

■陶瓷材料高精度3D打印裝備

針對不同類型應用需求,SMT攜手太空工場現已推出完全自主研發的研究型CeraMatrix(材料研究)、生產型CeraMatrix Pro(小批量生產)和與法國Prodways公司戰略合作的工業型(大批量生產)三款陶瓷材料高精度3D打印設備。展會現場將會有針對三款設備的詳細介紹。

二、微重力下基于3D打印氧化鋯模具的金屬鑄造件

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 三、PEEK材料3D打印件

除了陶瓷材料3D打印之外,SMT還將在此次展會中向公眾展出其PEEK材料3D打印件。PEEK材料,具有優異的力學性能、耐高溫特性、生物相容性,在工業、電子、生物醫療等領域有廣闊應用,并被認為是與人體相容性最好的高分子材料。除此之外,SMT還推出了自研碳纖維增強PEEK材料絲材(CF/PEEK)。

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PEEK顱骨修復體

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PEEK牙齒

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PEEK椎間融合

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PEEK指骨

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PEEK立方體衛星

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碳纖維增強PEEK立方體衛星

四、樹脂材料3D打印

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3D打印樹脂牙齦

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更多精彩內容讓我們在TCT Asia 2019 W4-M21展位上揭曉吧!期待您的到來!

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SMT網址:www.748242.icu

太空工場網址:www.spaceworks.com.cn
關注太空工廠——致力于將太空3D打印技術向地面應用轉化,現已推出全鏈條陶瓷3D打印技術產品,作為陶瓷3D打印技術領先企業,了解陶瓷3D打印技術最新資訊,提供陶瓷打印漿料、精密打印設備及各類個性化打印服務,提供國內外太空制造技術發展最新動態。

 

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