3D打印中氧化鋁有哪些特點(diǎn)？

魔猴君  知識(shí)堂   18小時(shí)前

氧化鋁，也稱為氧化鋁，是一種天然存在于鋁土礦中的技術(shù)陶瓷材料，鋁土礦是一種也含有氧化鐵的巖石。通過拜耳工藝，可以提取白色粉末，然后通過電解將其轉(zhuǎn)化為鋁。氧化鋁因其化學(xué)、熱和電性能而特別令人感興趣，并且是增材制造中最常用的氧化陶瓷之一。但它的特點(diǎn)是什么以及兼容的流程是什么？我們將向您詳細(xì)介紹3D 打印中的鋁！

1754年，德國化學(xué)家安德烈亞斯·西吉斯蒙德·馬格拉夫首次從明礬中分離出氧化鋁。幾年后，拜耳法將被用來提取稱為鋁土礦的礦石。如今，90% 的氧化鋁用于生產(chǎn)鋁，但它也用作技術(shù)陶瓷，在耐溫和熱沖擊方面具有非常有趣的特性。給您一個(gè)概念，氧化鋁的熔點(diǎn)高于 2,000°C。該材料具有非常好的尺寸穩(wěn)定性、耐磨性并且是良好的電絕緣體。其硬度與碳化鎢相當(dāng)。

提取后，氧化鋁呈白色粉末（照片來源：Itaforte）

3D打印中的氧化鋁

氧化鋁是一種粉末，可用于多種工藝的增材制造。首先，粉末可以封裝在塑料絲中，因此可用于FFF 3D 打印。一旦零件準(zhǔn)備好，就需要經(jīng)過脫脂和燒結(jié)階段，以除去任何溶劑和塑料，同時(shí)鞏固材料。還可以使用樹脂增材制造——后處理步驟也是必要的，以獲得具有有趣的化學(xué)和機(jī)械特性的最終部件。最后，我們可以提到粉末粘合：某些 3D 打印機(jī)與陶瓷兼容，包括氧化鋁。請(qǐng)注意，氧化鋁印刷涉及額外的后處理步驟，這可能會(huì)延長(zhǎng)制造過程并增加生產(chǎn)限制。然而，一些市場(chǎng)參與者正在尋求盡可能地實(shí)現(xiàn)這部分的自動(dòng)化。

準(zhǔn)確地說，在玩家方面，我們可以引用 3D Ceram 甚至 Formlabs，它們提供與氧化鋁兼容的樹脂機(jī)器； Nanoe 開發(fā)了一種基于氧化鋁或 Concr3de 的燈絲，提供了一系列基于粘合劑噴射技術(shù)的工業(yè)解決方案。目的并不是列舉市場(chǎng)上的所有供應(yīng)商，而只是為了表明在增材制造中使用氧化鋁時(shí)有不同的選擇。

可能的應(yīng)用

正如您可以想象的那樣，氧化鋁對(duì)于許多需要耐高溫或絕緣性能的行業(yè)（例如航空航天或能源）來說非常有趣。因此，我們將創(chuàng)建連接器盒、絕緣體、安裝在電氣組件上的零件等。借助增材制造，我們可以以較低的成本獲得小批量產(chǎn)品，并根據(jù)需要進(jìn)行定制。

使用 Formlabs Alumina 4N 3D 打印樹脂設(shè)計(jì)的陶瓷研磨盤和刀具（照片來源：Formlabs）

3D 打印氧化鋁還可以設(shè)計(jì)復(fù)雜的鑄造型芯，從而縮短交貨時(shí)間并降低整體模具價(jià)格。例如，我們可以想象帶有內(nèi)部通道的零件，以便更好地流動(dòng)液體或空氣，這種設(shè)計(jì)的復(fù)雜性很難通過更傳統(tǒng)的制造工藝來實(shí)現(xiàn)。正如您所了解的那樣，增材制造使得設(shè)計(jì)復(fù)雜且更高效的耐磨耐用的氧化鋁零件成為可能。

編譯整理：3dnatives