第十六届“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛
2019
省赛
课外学术科技作品竞赛（主体赛）
一等奖
孵化为独立运作的创业公司
是
2016年美国HRL实验室采用3D打印技术来制备高强度陶瓷产品，其成果在Science刊登后，陶瓷3D打印技术开始变得更加火热。陶瓷3D打印技术解决了因陶瓷硬度高、脆性大，裂纹敏感性强等性质给加工带来的难题，能够制造更高精度，拥有更加复杂结构的零部件。目前美国波音公司和通用公司正在运用陶瓷3D打印技术来制造火箭发动机部件。此外，该技术还广泛应用在制造导弹头，天线罩，涡轮叶片、个性化定制陶瓷义齿和医学植入体方面。 然而，目前陶瓷3D打印技术比起其他高分子材料、金属材料打印技术来说，仍不是很成熟。目前陶瓷3D打印技术主要分为三种：FDM挤出式、下照式DLP投影、激光点线成型SLA。这三种技术都有其不足的地方：如FDM挤出成型精度低； 下照式DLP成型大零件时，零件受悬挂重力和成型拉拔力影响，容易与基板脱离，折断；SLA成本高，效率低等。 针对当前市场上陶瓷3D打印设备的存在的缺陷，本项目研制了一种新型的上照式DLP投影型陶瓷3D打印机。本设备主要有以下三个创新点： 1、多方位协同保证高精度——XY平面精度达30μm，Z轴重复定位精度<5μm 通过使用2K超高清面曝光固化形式，使得XY平面打印分辨率达30μm，另外采用反走样算法保证切片和模型一致。Z轴机械传动上使用伺服光栅闭环反馈，使得Z轴重复定位精度控制在5μm以内。另外，为保证固化厚度均匀，使用函数调控多重曝光形式，并且建立液料流变模型来优化刮刀结构。 2、成型尺寸大、成型效率高——成型尺寸可达100×100×100mm 在成型尺寸方面，采用光源上照，打印平台埋入的方式，能有效避免传统下照式成型方式因零件因自身重力而导致从离型膜脱落或是受拉拔力断裂等情况，成型尺寸是下照式成型的28倍以上。另外，使用面曝光成型方式，比SLA点线成型方式更快。 3、开放的软件参数，多材料高固含量适配成形 在软件方面，所选上位机易于操作，固件功能齐全，软件工艺包全开放；用户可以个性化设置打印层厚、速度等参数来满足不同的打印需求。在材料方面，因为，无需考虑下照式DLP打印机存在的离型膜与材料匹配的问题，设备可与多种材料适配成型。 整体来说，本设备突破了传统制造与现有陶瓷3D打印技术的难点与瓶颈，凭借更大的可成形尺寸、更高的精度、更快的速度，为具有高复杂度的陶瓷零件加工生产提供了一个新的解决方案。 目前，本项目申请了4项专利，其中发明专利受理2项，实用新型授权2项。同时，本项目得到了瞿金平院士的肯定，并获得广东省增材制造协会的认可和将本技术推广的承诺。另外，本团队还与相关企业达成了应用推广协议。"
无
暂未公开
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