DLP光固化3D打印鈦合金？君璟科技聯(lián)合北京航空航天大學創(chuàng)新方案

南極熊導讀：國內(nèi)有人用DLP光固化3D打印技術(shù)來實現(xiàn)鈦合金的打印了。
在材料科學與增材制造技術(shù)飛速發(fā)展之際，Ti-6Al-4V合金因其高強度、輕質(zhì)、耐腐蝕和優(yōu)異的生物相容性，在多個領(lǐng)域有潛力巨大。傳統(tǒng)加工方式難以滿足其復(fù)雜需求，而增材制造技術(shù)則以其獨特的優(yōu)勢逐漸成為主流。

2024年9月，南極熊獲悉，近期，君璟科技與北京航空航天大學利用光固化增材制造技術(shù)攻克Ti-6Al-4V材料傳統(tǒng)制造痛點，為其復(fù)雜結(jié)構(gòu)高精度成型提供方法，相比傳統(tǒng)技術(shù)可加快產(chǎn)品開發(fā)與商業(yè)化時間，縮短制造周期和成本。

一、材料配置

材料采用氣霧化法制備的球形Ti-6Al-4V金屬粉末，粒徑主要在10-30μm。圖1和表1分別展示粉末形貌和化學成分。優(yōu)化樹脂配方后，打印材料固含量約45vol.%，制備的鈦合金制品具耐高溫、耐磨、高比強度等優(yōu)勢，在航空發(fā)動機等極端環(huán)境下表現(xiàn)出優(yōu)異的高溫穩(wěn)定性，延長使用壽命。

△圖1 Ti-6Al-4V金屬粉末形貌

△表1Ti-6Al-4V金屬粉末化學成分表

二、光固化3D打印
本次鈦合金光固化3D打印模型以渦輪葉片以及多孔結(jié)構(gòu)為例，采用提拉式DLP3D打印機J2-D100T-CERAMICS打印成型。成型坯體X、Y、Z方向誤差分別為0.25、0.23、0.05mm，燒結(jié)后坯體X、Y、Z方向收縮率分別為4%、4.2%、3.5%。雖然坯體的整體尺寸在燒結(jié)后會存在一定收縮，但可通過軟件設(shè)置放大系數(shù)進行尺寸補償，最終獲得所需尺寸零件。

△圖2 光固化成型鈦合金模型信息及打印參數(shù)

采用光固化技術(shù)成型鈦合金坯體后續(xù)需進行脫脂和燒結(jié)才能獲得性能一致性好的產(chǎn)品�？筛鶕�(jù)用戶所需性能要求、成本預(yù)算、時間效率等多方面因素，選擇最適宜的燒結(jié)技術(shù)。君璟科技對本次光固化成型鈦合金坯體采用了無壓燒結(jié)工藝，其燒結(jié)性能表現(xiàn)優(yōu)異，該產(chǎn)品無需打磨、拋光等后處理即可滿足應(yīng)用場景需求。

△圖3 光固化成型鈦合金樣品及性能參數(shù)

君璟科技與北京航空航天大學的DLP鈦合金3D打印創(chuàng)新成果，挑戰(zhàn)傳統(tǒng)增材制造技術(shù)，拓寬了鈦合金材料應(yīng)用邊界。光固化成型技術(shù)為航空航天、醫(yī)療植入物等領(lǐng)域帶來全新解決方案。


關(guān)于君璟科技

廣東君璟科技有限公司2021年6月注冊在廣東省佛山市南海區(qū)，其總部北京君璟科技有限公司2023年11月注冊在北京市海淀區(qū)中關(guān)村核心區(qū)，長三角研發(fā)與生產(chǎn)制造中心籌劃中。企業(yè)主營業(yè)務(wù)聚焦陶瓷與金屬材料光固化3D打印、陶瓷復(fù)材等難加工材料制造技術(shù)、泛半導體配套裝備等。是國內(nèi)提供氧化鋁、氧化鋯、氧化硅、碳化硅、壓電陶瓷、羥基凝灰石等各類光固化3D用陶瓷漿料，提供光固化提拉、下沉DLP、下沉SLA、直寫DIW、薄膜噴涂、生物皮升打印等系列化裝備及其3D全工藝產(chǎn)線的整體方案提供商。已與國內(nèi)外3C電子、工業(yè)陶瓷、奢侈消費品、光伏半導體、芯片半導體、貴金屬等龍頭企業(yè)緊密合作，獲美國A在陶瓷增材制造領(lǐng)域供應(yīng)商資質(zhì)。企業(yè)創(chuàng)始人來自多位國內(nèi)重點高校先進制造、陶瓷材料等領(lǐng)域知名專家，以及小巨人企業(yè)創(chuàng)始人、省級專精特新企業(yè)創(chuàng)始人、原富士康項目經(jīng)理、原博智林研發(fā)團隊核心成員等。核心成員曾主持國家、省部級重大、重點項目10余項，主持多項重要科技成果在工業(yè)、航天等領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)規(guī)模化應(yīng)用，并領(lǐng)導企業(yè)在陶瓷增減材制造、微納米3D制造、碳化硅超精細3D制造等方面開展更高水平的產(chǎn)業(yè)化研究。