基于3D打印技術的耐高溫陶瓷汽車組件制造

實現(xiàn)汽車輕量化能夠改善汽車燃油經(jīng)濟性，減少汽車使用對環(huán)境造成的影響。因而，各種輕質復合材料開始應用在汽車制造中。其中，耐高溫陶瓷材料具有較高的耐磨性、耐高溫、高強度、高硬度和耐腐蝕等多種優(yōu)點，逐漸引起汽車設計人員的關注。但是，耐高溫陶瓷材料不利于鑄造和機械加工，將其應用在汽車發(fā)動機零部件制造中，又必須將其加工成各種形狀復雜的組件。因而，近年來開始采用3D打印技術進行耐高溫陶瓷組件的制造。

實現(xiàn)3D打印耐高溫陶瓷汽車組件的主要技術為噴墨打印技術。噴墨打印技術的主要原料為“耐高溫陶瓷墨水”。打印時，通過加熱噴嘴使噴嘴底部毛細管中的耐高溫陶瓷墨水在短時間內汽化并噴出，按照預先建模的數(shù)據(jù)進行圖案繪制，層層疊加實現(xiàn)3D打印。但該技術常常出現(xiàn)打印噴嘴底部毛細管阻塞的問題，盡管通過降低墨水粘度或增大噴嘴底部毛細管直徑解決該問題，但還是會造成打印組件的精度降低。通用汽車公司和波音公司聯(lián)合改制了整個噴墨打印過程，將氮和氧組成的聚合物樹脂作為耐高溫陶瓷墨水，并在紫外線照射下實現(xiàn)固化成型。因而，3D打印時不需要對噴嘴進行加熱，而直接通過噴嘴噴射墨水，經(jīng)紫外線照射成型。成型后的組件再經(jīng)過燒制便形成高密度、高強度的耐高溫陶瓷組件。

Steven Ashley.SAE 16AUTP03 _08.

編譯：李臣