Chinesische Wissenschaftler entwickeln eine Möglichkeit zum 3D-Drucken von in der Luft schwebenden technischen Keramikkomponenten ohne Unterstützung

In einem technologischen Fortschritt mit Warpgeschwindigkeit haben chinesische Wissenschaftler den 3D-Keramikdruck in der Luft entwickelt.

Das Team der Jiangnan-Universität hat es ermöglicht, Keramikkurven ohne Unterstützung frei im Raum auszudehnen und so eine Reihe zusätzlicher Anwendungen für die bereits weit verbreitete Keramiktechnologie zu eröffnen.

Keramik wird aufgrund ihrer strukturellen Stabilität, Verschleißfestigkeit und Hochtemperaturbeständigkeit auf hohem Niveau in der Ingenieurstechnik in der Luft- und Raumfahrt sowie im Computer- und Maschinenbau eingesetzt.

Für die 3D-Druckmischung verwendet das Team eine lichtempfindliche Keramikaufschlämmung, die fast augenblicklich erstarrt, wenn sie mit nahinfrarotem Licht der Sonne oder Wärmelampen in Kontakt kommt, wie im Bild oben zu sehen ist.

„Die gedruckten Kurven können ohne Unterstützung frei im Raum ausgedehnt werden. Der Druckprozess verläuft reibungslos und kontinuierlich, ohne dass eine Erwärmung oder Kühlung erforderlich ist“, sagte Professor Liu Ren in der Arbeit.

Mit der neuen Aufschlämmung konnte Liu Ren 3,5 Millimeter dicke Keramik-Torsionsfedern drucken, die auch in der Luft ihre Form behielten.

Durch die Verwendung von Nahinfrarotlicht können bestimmte Keramikstrukturen dieser dünnen Abmessungen, sogar im rechten Winkel, sofort nach Austritt aus der Druckdüse verfestigt werden, sodass keine Stützstrukturen erforderlich sind, die die Druckeffizienz beeinträchtigen können.

Sie beseitigen auch die manchmal lästigen und bestehenden Probleme, wenn Stützständer und Arme entfernt werden müssen, nachdem das Material erstarrt ist, ein nicht immer einfacher Vorgang, bei dem die Gefahr besteht, dass empfindliche gedruckte Strukturen zerbrechen.

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Das Team demonstrierte auch die Fähigkeit, verschiedene Additiv-Keramik-Druckmischungen herzustellen, die andernfalls zu Verwerfungen, Rissen und anderen Defekten im fertigen Keramikprodukt führen würden.

Wenn die Technologie verfeinert wird, so schrieb Professor Liu in seiner Arbeit, könne auch die Ästhetik des erzeugten Materials berücksichtigt werden, und er hofft, dass zukünftige Fortschritte dazu beitragen würden, die Wissenschaft des 3D-Drucks weiter zu inspirieren.

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