حالة ما بعد المعالجة لتصنيع السيراميك
مع التقدم السريع في "صنع في الصين 2025" ، خضعت صناعة السيراميك أيضًا لتغييرات عميقة وتتحول في اتجاه "الذكاء والرقمنة". بعد سنوات من التطوير ، لعبت تقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد دورًا متزايد الأهمية في عملية إنتاج السيراميك ، وحققت تقنية طباعة السيراميك القائمة على مخططات مختلفة تقدمًا كبيرًا. ومع ذلك ، نظرًا لخصوصية مواد السيراميك ، لا يمكن تلبيدها مباشرة مثل المعادن في عملية الطباعة ثلاثية الأبعاد. عملية التصنيع العامة هي الطباعة ثلاثية الأبعاد ، تليها إزالة الشحوم والتلبيد بعد المعالجة. تسرد القوائم التالية وتحلل الوضع الراهن لسوق ما بعد المعالجة لطباعة السيراميك ثلاثية الأبعاد.
مع التطور السريع لتكنولوجيا المواد ، والتصميم بمساعدة الكمبيوتر (CAD) ، والتصنيع بمساعدة الكمبيوتر (CAM) ، وتقنيات التطبيق الأخرى ، فإن تقنية الطباعة الخزفية ثلاثية الأبعاد تتحسن باستمرار. ومع ذلك ، بناءً على خصوصية المواد الخزفية ، وفقًا للوسائل العلمية والتكنولوجية الحالية ، يجب تعريف الأجزاء الخزفية المصنعة بواسطة PDM أو SLA أو طرق أخرى على أنها "أجسام خزفية". تحل تقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد للسيراميك في الواقع محل السيراميك في عملية السيراميك. في "عملية التشكيل" التقليدية ، بعد "عملية التشكيل" ، لا تزال هناك حاجة لعمليات مثل "إزالة الشحوم" و "التلبيد". فقط بعد اكتمال "عملية التلبيد" ، يمكن تكثيف جزيئات مسحوق السيراميك لتلبية متطلبات الأداء.
في عملية الطباعة ثلاثية الأبعاد للسيراميك ، مع الأخذ في الاعتبار مادة طباعة الألومينا النموذجية الحالية كمثال ، تتم إضافة الراتنج الحساس للضوء إلى ملاط السيراميك كوسيط معالجة ويتم معالجته عن طريق تشعيع الليزر بطول موجة وقوة محددين ، وبالتالي تحقيق الطباعة ثلاثية الأبعاد (التشكيل) ) عملية السيراميك.
يشكل الراتنج الحساس كمادة مضافة أكثر من 25 بالمائة من حيث الكتلة و 45-50 بالمائة من الحجم في مادة الطباعة بأكملها. بعد الاختبار ، يكون معدل الانكماش لأجزاء السيراميك بالطباعة ثلاثية الأبعاد حوالي 20 بالمائة أو أعلى. ومع ذلك ، فإن نسبة الكتلة بعد القولبة عن طريق عمليات التشكيل التقليدية مثل القولبة بالحقن والضغط هي بشكل عام حوالي 3 بالمائة ، ومعدل الانكماش بشكل عام حوالي 10 بالمائة (مع أخذ الألومينا كمثال). يؤدي الانكماش المفرط إلى متطلبات أعلى للتحكم في الأبعاد وتوصيف تكلفة السيراميك. لذلك ، يجب إجراء التغييرات المقابلة في عملية ما بعد المعالجة لمنتجات السيراميك بالطباعة ثلاثية الأبعاد.
في الوقت الحالي ، نظرًا لأن تقنية الطباعة الخزفية ثلاثية الأبعاد لا تزال قيد البحث والتطوير ، والإنتاج التجريبي على نطاق صغير ، والتطبيقات الصناعية الخاصة ، فلا يوجد وضع إنتاج على نطاق واسع. لذلك ، فإن المستخدمين النهائيين للطابعات الخزفية ثلاثية الأبعاد يدعمون عمومًا أفران التسخين الكهربائية الصغيرة التجريبية كمعدات حرارية لما بعد المعالجة الخزفية. تم تصميم وتصنيع معظم هذه الأجهزة باستخدام تقنيات تحضير السيراميك التقليدية ، بهياكل بسيطة ، وقد لا يكون لديها القدرة على جمع البيانات وتحليلها ؛ يركز معظم منفذي ما بعد العملية بشكل أساسي على البحث والتطوير المادي. بالنسبة لتقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد للسيراميك ، فإن تقنية تلبيد السيراميك ليست بارعة. انطلاقًا من ملاحظات السوق الحالية ، فإن "تأثير البرميل" للطباعة ثلاثية الأبعاد للسيراميك عالق في عملية ما بعد المعالجة. مع استخدام المواد المضافة العالية ، فإن معدل الانكماش الكبير يؤدي مباشرة إلى التشقق ، والقوة الهيكلية غير المتكافئة ، وتغير اللون. فيما يتعلق بقضايا ما بعد المعالجة ، فقد أدى ذلك أيضًا إلى تأخير دخول تقنية الطباعة الخزفية ثلاثية الأبعاد في الإنتاج الضخم.
يمكن ملاحظة أهمية تلبد حماية الغلاف الجوي الخامل في عملية ما بعد المعالجة لطباعة السيراميك ثلاثية الأبعاد. بعد الاختبار ، وجدنا أنه إذا تم استخدام عملية التلبيد التقليدية لتلبيد الأجزاء المطبوعة من السيراميك ثلاثية الأبعاد ، بغض النظر عن مدى بطء معدل التسخين ، فإن المنتج سيكون به تشققات أكثر أو أقل ، ويمكن ملاحظة التشققات في جميع أنحاء الجسم بالكامل تحت الإلكترون مجهر.
بعد استخدام الحماية من الغاز الخامل ، يكون معدل ارتفاع درجة الحرارة الحالي الذي يمكن التحكم فيه حوالي 0. 8 ~ 1 درجة في الدقيقة ، ويلزم وجود هواء / جو خامل. في المرحلة اللاحقة ، ستزداد سرعة التلبيد الكلية تدريجياً ، وسيتم استخدام فرن الغلاف الجوي المتكامل لإزالة الشحوم والتلبيد كمعدات إنتاج خاصة لأجزاء الطباعة ثلاثية الأبعاد للسيراميك لتقليل وقت المعالجة وتقليل تعقيد العملية.
خطة للوضع الراهن
في عملية ما بعد المعالجة ، تعتبر إزالة الشحوم العضوية مهمة بشكل خاص. ستؤدي إزالة الشحوم غير المكتملة مباشرة إلى مشاكل مثل تكسير المنتج والصباغة وتلف القوة. لهذا الغرض ، سيتم استخدام معدات إزالة الشحوم ذات القدرات الفراغية لتقليل أكسدة المواد العضوية في عملية إزالة الشحوم التقليدية. تم تغيير التفاعل إلى تفاعل تكسير حراري ، باستخدام غاز خامل لخلق جو وقائي في الحجرة أثناء عملية إزالة الشحوم. واستخدم معدات الاختبار لمراقبة درجة الحرارة والضغط ومحتوى الأكسجين وما إلى ذلك في الوقت الفعلي ، وأخيراً قم بتكوين تقرير تحليلي لإصلاح عملية إزالة الشحوم لنفس النوع من المنتجات.
في ضوء الوضع الحالي لسوق معالجة ما بعد الطباعة ثلاثية الأبعاد للسيراميك ، على أساس إمكانات الطباعة الخزفية ثلاثية الأبعاد ، تم إجراء نظام خدمة يدمج إزالة الشحوم والتلبيد وتسجيل البيانات وتحليل البيانات واختبار الأجسام الخضراء الخزفية عالية الدسم تم تأسيسها لتزويد العملاء النهائيين بطباعة السيراميك ثلاثية الأبعاد ومطوري المواد بتوفير إزالة الشحوم المتكاملة وعملية التلبيد وطحن السطح والتحقق من العمليات وخدمات أخرى بعد الطباعة ، وذلك لتعزيز تحقيق عملية الإنتاج الضخم للطباعة ثلاثية الأبعاد للسيراميك.