中国科学院太空制造技术重点实验室

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“太空制造”即将亮相亚洲3D打印、增材制造展览会

  发布时间:2019-02-20     浏览次数:251  分享至:

“太空制造”即将亮相亚洲3D打印、增材制造展览会
——TCT Asia 2019

中科院太空制造技术重点实验室(SMT)致力于太空制造领域的研究,突破传统上行运输资源补给方式的局限性,提升人类在地外空间的生存与活动能力。3D打印是太空制造的重要工艺之一,SMT一直致力于3D打印的研究,同时,促进相关技术成果的地面应用,涉及航空、深海、化工、能源、医疗等诸多领域。近日,SMT携手其产业化公司北京国科太空工场科技有限责任公司(太空工场),即将亮相于2019年221日-23日在上海新国际博览中心举办的TCT Asia 2019。在本次展览中,SMT将展出利用自主创新研发的材料和装备3D打印成型的产品,产品涉及陶瓷、PEEK、金属和树脂等多种材料。

2019亚洲3D打印、增材制造展览会
 TCT亚洲展 2019
展览时间:2019年2月21日-23日
地点:上海新国际博览中心 
展位号:W4-M21

一、陶瓷材料3D打印

在本次展会中,除展出氧化硅(SiO2)、氧化铝(Al2O3)和氧化锆(ZrO2)等传统陶瓷材料的3D打印产品外,SMT还将首次展出新开发的氮化铝(AlN)、氧化镍(NiO)、氮化硅(Si3N4)基复合材料和陶瓷梯度功能复合材料(NiO-ZrO2)的3D打印产品。并且,SMT还将在此次展会中展出微重力下立体光刻成形的陶瓷构件和3D打印月壤结构件。

■氮化铝基板

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氮化铝基板

■氧化镍化工催化剂载体

该催化剂载体为中空圆柱体,且内部具有多孔结构,极大的增大了载体的比表面积,提高了催化剂的催化性能。这种多孔复杂结构通过传统方式难以制造,因此,3D打印便成为了此种复杂构件成型的最佳选择。

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氧化镍化工催化剂载体

■氮化硅基复合材料—新型透波隔热功能一体化材料

氮化硅基复合材料由于介电性能优异,可作为新型透波隔热功能一体化材料,主要应用于航空航天领域,保护飞行器在恶劣环境条件下通讯、遥测、制导、引爆等系统能正常工作。

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■梯度功能复合材料(FGM)3D打印

随着高端技术领域的快速发展,对零件和材料的功能要求也越来越高。由单一材料或者均质材料制造的零件已经越来越难以满足产品对零件的性能要求。因此,FGM由于其独特的性能已引起越来越多科学家的重视。三维打印成型是通过逐层打印的方式来构造物体的技术,是制备功能梯度材料的最有效方法。但是,市面上现有的陶瓷三维打印机一般只能实现单一材料的复杂结构成型。SMT科研人员携手太空工场自主研发的面曝光立体光刻3D打印机CeraMatrix,是一款开源陶瓷三维打印机,打印过程中可随时改变打印材料和调整打印参数,是成型功能梯度材料的最佳装备。科研人员利用CeraMatrix成功实现了两种陶瓷材料(氧化镍-氧化锆)的梯度功能复合材料3D打印。

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氧化镍-氧化锆的梯度功能复合材料

■陶瓷前驱体3D打印

利用陶瓷前驱体3D打印技术成型硅硼碳氮陶瓷构件,具有优异的耐高温、抗蠕变性能,耐温可达1700 ℃。SMT科研人员率先实现了3D打印有机前驱体合成陶瓷材料,填补了国内在该领域的空白。该研究成果以“The fabrication of SiBCN ceramic components from preceramic polymers by digital light processing (DLP) 3D printing technology”为题发表在《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特征尺寸蜂窝陶瓷素胚(氧化铝)

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化工催化剂载体(氧化铝)

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氧化锆3D打印展品

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蜂窝陶瓷(氧化铝)

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陶瓷热交换管(氧化铝)

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陶瓷紧固件(氧化铝)

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氧化铝热子绝缘瓷

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陶瓷手机背板(氧化锆)

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氧化锆全瓷冠

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氧化锆牙齿矫正器

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3D打印陶瓷艺术品(氧化锆)

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氧化铝陶瓷型芯

■微重力环境下立体光刻成形陶瓷构件

SMT科研人员在瑞士利用欧洲失重飞机,成功完成了微重力环境下陶瓷材料立体光刻成形技术试验,试验样品也将在此次展会上向公众展出。

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■3D打印月壤结构件

SMT科研人员利用自主创新研发的面曝光立体光刻陶瓷3D打印机CeraMatrix和满足微重力条件的月壤3D打印浆料,在国际上首次实现了立体光刻3D打印月壤材料,并成功烧结出无明显缺陷的结构件。月壤结构件不仅具有较高的尺寸精度与表面光洁度,而且具有优异的压缩强度与弯曲强度,其机械性能较国际现有水平提高2倍。该研究成果有望为我国未来空间探索的就位制造和地外资源就位利用提供必要的技术贮备。该研究成果以“Digital light processing of lunar regolith structures with high mechanical properties”为题发表在《Ceramics International》期刊上。

■陶瓷材料高精度3D打印装备

针对不同类型应用需求,SMT携手太空工场现已推出完全自主研发的研究型CeraMatrix(材料研究)、生产型CeraMatrix Pro(小批量生产)和与法国Prodways公司战略合作的工业型(大批量生产)三款陶瓷材料高精度3D打印设备。展会现场将会有针对三款设备的详细介绍。

二、微重力下基于3D打印氧化锆模具的金属铸造件

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 三、PEEK材料3D打印件

除了陶瓷材料3D打印之外,SMT还将在此次展会中向公众展出其PEEK材料3D打印件。PEEK材料,具有优异的力学性能、耐高温特性、生物相容性,在工业、电子、生物医疗等领域有广阔应用,并被认为是与人体相容性最好的高分子材料。除此之外,SMT还推出了自研碳纤维增强PEEK材料丝材(CF/PEEK)。

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PEEK颅骨修复体

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PEEK牙齿

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PEEK椎间融合

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PEEK指骨

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PEEK立方体卫星

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碳纤维增强PEEK立方体卫星

四、树脂材料3D打印

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3D打印树脂牙龈

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更多精彩内容让我们在TCT Asia 2019 W4-M21展位上揭晓吧!期待您的到来!

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SMT网址:www.klsmt.ac.cn

太空工场网址:www.spaceworks.com.cn
关注太空工廠——致力于将太空3D打印技术向地面应用转化,现已推出全链条陶瓷3D打印技术产品,作为陶瓷3D打印技术领先企业,了解陶瓷3D打印技术最新资讯,提供陶瓷打印浆料、精密打印设备及各类个性化打印服务,提供国内外太空制造技术发展最新动态。

 

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