砂型3D打印设备研发技术

发布时间: 2022-08-15

来源: 科技服务团

基本信息

合作方式：技术服务

成果类型：发明专利,实用新型专利,外观设计,新技术

行业领域：

高端装备制造产业,智能制造装备产业

成果介绍

传统铸造一般首先要制作木模或金属模，然后基于模具翻制砂型，制作周期长，成本高，且有拔模斜度的限制，让复杂件以及单件、小批量零件的制作特别费时费力。3D打印技术的兴起，为这一问题提供了良好的解决方案。本项目主要是采用微滴喷射技术，形成砂型3D打印机、陶瓷3D打印机、砂型以及陶瓷零部件等产品。目前，已完成陶瓷打印样机C443的制作及陶瓷样品的打印，并且进行了少量的烧结实验;实验型打印机E222完成了设计、制造，进入调试阶段;中大型砂型打印机S12105的设计已完成，进入制造阶段。该项目采用的微滴喷射技术是一种不需要模具、非击打、点阵式、直接图案化或制造构件的快速成型技术，具有使金属材料、陶瓷材料、高分子材料、电子材料等以溶液、悬浮液等的形式，以按需喷射的方式成形实体零部件的功能。

成果亮点

1、所研制的砂型3D打印机将采用自主开发的组合式直线运动单元，此种组合式运动单元系统是把安装架和运动单元融为一体，这样既保证了精度，也可通过自配重型滑轨来提高使用寿命，并且制造成本会较大幅度的降低，由于关键部件的自控，极大的提高了设备的快速交付能力。 2、采用化学镀技术在喷头的内流道添加耐腐蚀涂层，以提高喷头使用寿命，降低设备使用成本。 3、将研制下料量可精细调节的铺料机构，该机构可一边下料一边铺料，所下的料与铺料所需相差不大，且采用了主动划拨的方式进行下料，在粉体流动性较差的时候也能顺利下料。该机构不仅提高了砂型打印机的可靠性，也为将砂型打印技术推广至陶瓷领域提供了技术支撑。 4、采用自主研发的控制算法以发现堵塞的喷嘴并屏蔽之，并用其他喷嘴添补被屏蔽喷嘴，使得即便喷嘴堵塞量达到20%也能打印质量合格的模型，进一步提高喷头的使用寿命，降低设备使用成本。

团队介绍

本项目研发团队核心技术人员大多数由产业界和高校的成员组成，均在3D打印行业经营多年。技术团队带头人陈张伟及团队成员樊博均为深圳大学教职工，在陶瓷增材制造及陶瓷增材材料方面研究多年。期间与李国虎、袁纯国、张飞等人相识，与其有3D打印工艺等方面的业务来往。李国虎、袁纯国、张飞3人是多年的同事，有合作基础，团队一致认为3D打印技术将对中国未来的制造业产生重大影响。目前，该技术团队核心成员包含教授1人，特聘副研究员1人，中级职称2人;有留学经验者2人;有产业化经验者3人。

成果资料

产业化落地方案

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成果综合评价报告

评价单位：“科创中国“智能装备与新材料产业科技服务团 (中国发明协会) 评价时间：2022-08-25

杨森

中山荣思东数码科技有限公司

技术总监

综合评价

该项目采用的微滴喷射技术是一种不需要模具、非击打、点阵式、直接图案化或制造构件的快速成型技术，对传统打印行业有一定的引领性作用，技术创新性很强，且技术成本具有较大优势，投资回报比较可靠，目标市场处于成长市场，目前使用微滴喷射技术进行陶瓷件的3D打印的公司极少，市场空间较大。该成果产品所用的喷墨打印头为进口产品，喷墨打印头是砂型3d打印机的核心部件，因此本项目存在成本风险，需要进一步与国内喷头开发商进行沟通解决进口问题。总体而言，该项目技术方向新颖，未来市场空间大，有利于当前政策要求，值得支持推广。建议集中选取一个应用领域，把3D打印技术真正的用好，为客户解决问题，创造价值。

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