关于3D打印中氧化锆相关知识
氧化锆或氧化锆(ZrO2)是一种多晶陶瓷材料,以其出色的抗冲击性和耐磨性以及美观品质而闻名。氧化锆最常被机械加工,特别是在牙科应用中,也可以通过3D打印来想象更复杂的形状。但哪些增材制造工艺是兼容的?应考虑哪些特殊性?氧化锆在3D打印中的优势?
氧化锆是通过将不同的锆化合物加热到极高温度而获得的,锆是一种化学元素,由化学家Martin Heinrich Klaproth于1789年发现,并于1824年首次以金属形式分离出来。通过锆煅烧过程,我们获得了对许多行业来说具有非常有趣的特性的氧化锆。它是一种特别耐破损、具有良好生物相容性和非常美观的陶瓷。事实上,它经常用于设计假牙。氧化锆具有良好的耐化学品、液体、气体、高温和腐蚀能力。
使用Lithoz的LithaCon 3Y 210材料3D打印的零件(照片来源:Lithoz)
3D打印中的氧化锆
当我们谈论增材制造和氧化锆时,我们发现它与氧化铝或氧化铝有很多相似之处。事实上,氧化锆以粉末形式存在,可用于某些印刷工艺。让我们从挤出开始:这是一个间接过程,因为粉末被封闭在塑料丝中。因此,从3D打印机中出来的部件并不是最终的。必须经过脱脂和烧结阶段,以除去塑料,在将零件放入烤箱之前将零件清洗干净,以将氧化锆颗粒固结在一起,从而获得物质的最终特性。烧结可以防止零件上形成缺陷和小裂纹,从而增强材料的强度。
3D打印中的氧化锆也可以以树脂的形式存在:借助光聚合工艺(例如SLA和DLP),我们可以获得非常精确且相当致密的氧化锆零件。请注意,就密度而言,氧化锆的密度高于氧化铝,这会增加其总重量。这里也需要大量的后处理工作。
请注意,通常认为氧化锆比氧化铝更难打印,或者无论如何,它的应用不太广泛。还必须指出的是,尽管这种陶瓷具有与氧化铝非常相似的特性,但其成本更高。
氧化锆可以使用不同的工艺进行3D打印(照片来源:KUAIPRINT)
可能的应用
目前,氧化锆在牙科领域特别受欢迎:它是一种不透明的白色材料,具有生物相容性,具有低导热性和美观性。因此,它是假牙和牙冠设计的理想选择。它比金属轻,完美模仿天然牙齿。目前,由于某些法规和认证的原因,在牙科领域,氧化锆更多的是机械加工而不是3D打印。
如果我们看看氧化锆在3D打印中的应用,让我们以更普遍的方式引用医疗市场——结合增材制造的灵活性及其定制可能性,氧化锆的生物相容性和抗破裂性特别令人感兴趣。该材料还将用于电子、珠宝或工业领域。我们会注意到它具有非常好的化学惰性和抗冲击性。
编译整理:3dnatives
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