HRL實驗室聯(lián)合Prodways開發(fā)全致密的光固化3D打印陶瓷部件

2025年9月22日，南極熊獲悉，通用汽車和波音公司合資的研究公司HRL實驗室與增材制造公司Prodways的合作，正在將材料科學(xué)推向新的領(lǐng)域。

通過將HRL在陶瓷領(lǐng)域的專業(yè)知識與Prodways的高分辨率數(shù)字光投影技術(shù)相結(jié)合，兩家公司正在展示如何利用聚合物衍生陶瓷（PDC）克服3D打印陶瓷領(lǐng)域長期存在的挑戰(zhàn)。

與傳統(tǒng)的粉末基方法不同，PDC 最初是液態(tài)聚合物，可以先成型為復(fù)雜的組件，然后通過高溫?zé)峤廪D(zhuǎn)化為輕質(zhì)耐熱的陶瓷。這種先成型的方法避免了許多與粘合劑燒盡和燒結(jié)相關(guān)的工程問題。對于航空航天、能源和國防等極端條件下可靠性至關(guān)重要的行業(yè)而言，其潛力巨大。

HRL的科學(xué)家利用Prodways 的 ProMaker L5000 DLP 系統(tǒng)，生產(chǎn)出了完全致密的硅碳氧化物陶瓷。實驗表明，增強(qiáng)控制是關(guān)鍵：細(xì)小分散的顆粒可以提高強(qiáng)度，而過大的夾雜物則會在聚合物向陶瓷轉(zhuǎn)變的過程中引入微裂紋。

此次合作指明了一條發(fā)展路線圖，即通過優(yōu)化樹脂配方和增強(qiáng)體幾何形狀，能夠直接利用聚合物前驅(qū)體生產(chǎn)出無缺陷的航空級陶瓷部件。除了證明可行性之外，該研究還為通過增材制造技術(shù)設(shè)計更堅韌的陶瓷基復(fù)合材料奠定了基礎(chǔ)。

對于HRL 和 Prodways 來說，這項工作反映了增材制造中至關(guān)重要的跨行業(yè)合作：將先進(jìn)研究與工業(yè)平臺相結(jié)合，將新材料從實驗室規(guī)模的演示轉(zhuǎn)移到實際應(yīng)用。