研究

ExOne批准了从ORNL到3D打印金属陶瓷部件的新型粘结剂喷射工艺

粘合剂喷射3D打印机制造商外来已获得新的印刷方法橡树岭国家实验室(ORNL)将允许其制造增强的轻质金属陶瓷部件。

ornl的申请专利进程,它已经存在开发18个月,使其能够使用Exone机器创建渗透铝渗透碳化硼组分。在公司之间的现有研发许可证上,最新的交易现在可以通过3D打印科学研究部件商业化,并以其为客户提供市场。

Exone已从ORNL许可新的3D打印过程,该过程将使其客户能够创建铝合金硼化碳零件。照片通过Exone。

Exone的粘合剂喷射过程

Exone专注于生产粘合剂喷射机器,自1996年授权该技术以来,它已融入其中许多系统。该公司目前的投资组合来自入门级Innoventpro.高批量x1 160pro.并且,每个都具有其专有过程的变化。

基本上,Exone的技术涉及将粘合剂喷射到金属床上,砂或陶瓷以产生形状,然后烧结以使颗粒熔化成最终部分。在过去,公司已经利用了它的过程满足军事客户的需求如那个美国空军但最近它试图建立在其技术的能力上。

例如,去年,Exone向大学发出了280万美元用粘合剂喷射解决已知问题,而其他合作则产生21项新合格材料。现在,与ORNL的正在进行的项目也会出现成果,因为该团队已经设法开发了一种粘合剂喷射方法,其中材料可以在加工过程中渗透到零件中。

ORNL团队使用Exone M-Flex机器(如图)开发了他们的新型3D打印过程。通过Exone图像。

ORNL的专利待定方法

近六年,ORNL与Exone密切合作,以优化其系统的参数,并使它们能够处理新材料,如H13工具钢。在2019年7月开始的一个这样的项目中,ORNL-LED团队现已制定了一种新颖的过程,使碳化硼被吸收成铝合金。

所得材料,称为金属 - 基质复合材料或'金属陶瓷,不仅保留其宿主合金的强度,而且还具有更轻且特征中子吸收性能。这些品质使复合材料特别适用于产生中子散射仪器,这有效地使科学家能够在原子水平处捕获数据。

看到过程的潜力,Exone首次在2019年获得研发目的,并在其最新协议之后,这一直延长,以便允许其商业用途。再次许可证涵盖美国专利No.16 / 155,134,以及使用添加剂制造的“来自中子吸收材料的准直器和其他组件”以及其他另外两种临时备件。

交易完成后,ExOne打算继续与ORNL合作,为其中子实验制造各种基质复合组件。这种新型粘结剂喷射法已获得商业许可,ExOne也准备向其客户提供这种方法,为他们提供一种生产轻型吸能金属陶瓷部件的新方法。

利用陶瓷的潜力

虽然陶瓷的能量吸收质量是众所周知的,但它们的固有脆弱性和复杂的烧结要求通常使它们难以处理和易受破裂。

然而,诸如HRL实验室最近开发了围绕这些缺点的新技术,以及3D印刷断裂抗性陶瓷矩阵复合材料(CMC)。这些类似玻璃材料具有增强的耐用性,可能在能源发电应用中使用。

同样的,一个团队来自Fraunhofer Ikts.创造了一个多材料喷射系统,其中陶瓷和金属材料可以集成到单个部件中。科学家的新工艺产生了一系列耐热部件,包括具有陶瓷增强元件的卫星发动机。

另外,在最终用途应用方面,陶瓷通常部署在牙科和去年SYQE医疗安装了一个XJET.系统考虑到这个目标。使用XJET的专利喷墨基纳米粒子喷射(NPJ)技术,该公司能够制造比以前更强大和电绝缘的产品。

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特色图像显示了使用Exone的传统粘合剂喷射系统之一印刷的陶瓷部分。照片通过Exone。