基于3D打印技术的耐高温陶瓷汽车组件制造

基于3D打印技术的耐高温陶瓷汽车组件制造

实现汽车轻量化能够改善汽车燃油经济性，减少汽车使用对环境造成的影响。因而，各种轻质复合材料开始应用在汽车制造中。其中，耐高温陶瓷材料具有较高的耐磨性、耐高温、高强度、高硬度和耐腐蚀等多种优点，逐渐引起汽车设计人员的关注。但是，耐高温陶瓷材料不利于铸造和机械加工，将其应用在汽车发动机零部件制造中，又必须将其加工成各种形状复杂的组件。因而，近年来开始采用3D打印技术进行耐高温陶瓷组件的制造。

实现3D打印耐高温陶瓷汽车组件的主要技术为喷墨打印技术。喷墨打印技术的主要原料为“耐高温陶瓷墨水”。打印时，通过加热喷嘴使喷嘴底部毛细管中的耐高温陶瓷墨水在短时间内汽化并喷出，按照预先建模的数据进行图案绘制，层层叠加实现3D打印。但该技术常常出现打印喷嘴底部毛细管阻塞的问题，尽管通过降低墨水粘度或增大喷嘴底部毛细管直径解决该问题，但还是会造成打印组件的精度降低。通用汽车公司和波音公司联合改制了整个喷墨打印过程，将氮和氧组成的聚合物树脂作为耐高温陶瓷墨水，并在紫外线照射下实现固化成型。因而，3D打印时不需要对喷嘴进行加热，而直接通过喷嘴喷射墨水，经紫外线照射成型。成型后的组件再经过烧制便形成高密度、高强度的耐高温陶瓷组件。

Steven Ashley.SAE 16AUTP03 _08.

编译：李臣