帕多瓦大学的博士生 开发了一种使用 Sintratec 套件制造复杂陶瓷结构的新型增材工艺

帕多瓦大学的博士生 Marco Pelanconi 在瑞士南部应用科学大学 (SUPSI) 的混合材料实验室 (HM Lab) 完成了具有里程碑意义的论文项目。在他的研究中，Pelanconi 开发了一种使用 Sintratec 套件制造复杂陶瓷结构的新型增材工艺。

由 Alberto Ortona 教授领导的 HM 实验室在过去二十年中开创了陶瓷研究。Pelanconi 是 Ortona 教授的博士生之一，他关于 3D 打印陶瓷材料的潜力的博士论文成功答辩。

作为论文项目的一部分，Pelanconi 优化了使用增材制造制造复杂陶瓷结构的工艺。该方法基于使用选择性激光烧结 ( SLS ) 对具有高微孔率的聚合物预制件进行 3D 打印。然后预制件被预制陶瓷聚合物渗透，并在 1000°C 左右通过热解转化为陶瓷。通过用熔融硅渗透进行最终致密化以获得高密度陶瓷部件。

由于3D 打印机提供开放参数，Sintratec 套件在 Pelanconi 的研究中发挥了至关重要的作用。

“该套件使我们能够改变许多打印参数，包括粉末表面温度、层厚、激光速度、舱口间距等，从而轻松控制 3D 打印部件的孔隙率，”Pelanconi 解释道。

通过改变这些参数，Pelanconi 能够获得理想的孔隙率，这对于进一步渗透至关重要。

在他的研究中，Pelanconi 专注于制造两种具有不同拓扑结构的圆柱结构：旋转立方体和陀螺仪。由此产生的陶瓷部件显示出优异的机械和热性能，以及令人印象深刻的 165 MPa 双轴强度。

复杂的陶瓷结构提供无与伦比的热机械性能，这使得它们在高科技产业、热交换器、催化剂载体、蓄热器、燃烧器和航空航天等行业中具有吸引力。

“这些材料类别提供了钢无法提供的无与伦比的热机械性能，例如耐高温、高抗氧化性、高抗热震性和高强度，”Pelanconi 强调说。

Marco Pelanconi 在 HM 实验室的研究展示了 3D 打印和陶瓷前聚合物渗透在制造高质量陶瓷结构方面的潜力。这种创新方法开辟了广泛的应用领域，可以帮助各种陶瓷材料用于高科技行业。

SUPSI 材料工程师 Marco Pelanconi 表示：“通过 SLS 工艺，我们可以制造具有高分辨率的非常复杂的零件并控制零件的微孔率——这使用其他增材制造技术并不容易实现。”