南极熊导读：3D打印陶瓷型芯铸造高压涡轮导向叶片取得突破，已开始正式生产应用了。
2024年4月，南极熊获悉，西安国宏天易智能科技有限公司在硅基3D打印陶瓷型芯再次取得了重大突破，浆料固含量87wt%，经过3D打印成形、脱脂、浸渍、烧结等工序处理，仅需一周的时间，便生产出合格的陶瓷型芯，并进行了压蜡、浇注、脱壳、脱芯、检测等一系列铸造工序，最终完成了某机高压涡轮导向叶片采用增材制造陶瓷型芯的铸造工作，效果完全符合产品要求，产品已开始进行正式生产应用。
△陶芯3D打印及叶片熔模铸造流程
陶瓷3D打印技术为高效制备复杂结构陶瓷型芯提供了新的解决方案，并省去开模的周期和费用，可大幅降低成本。但目前国内的3D打印陶瓷型芯普遍存在尺寸精度差、坯体强度低、溶失性不好的问题，各项性能均不能满足实际应用的要求，难以应用于复杂结构型芯的研制验证以及型芯的批量化生产；且3D打印陶瓷型芯普遍存在固相含量较低、台阶效应明显、脱脂易开裂等问题，导致高成型精度、结构复杂的硅基陶瓷型芯成型还有较大难度。
据南极熊了解，国宏天易技术团队与西安交通大学材料学院刘荣臻副研究员联合攻关，在刘荣臻副研究员指导下，早在2021年11月，通过独有的3D打印控形技术、复杂型芯脱脂开裂控制技术、自研设备的软件自适应调节技术，突破了硅基陶瓷型芯增材制造浆料普遍存在固相含量较低、台阶效应明显、脱脂易开裂等难题后，完成了陶瓷型芯的初步论证实验；再次经过近两年的持续研发、迭代、试验，成功的将组分设计、成型工艺、脱脂、烧结、装备结合，最终突破了陶瓷型芯脱芯性与高温性能匹配难题，利用自研DLP 光固化3D打印装备JH-C250，制备出了航发高压涡轮导向叶片用陶瓷型芯，并在2024年3月完成了某机高压涡轮导向叶片采用3D打印陶瓷型芯的铸造工作，制备出了合格的高压涡轮导向叶片，本次3D打印陶瓷型芯的成功应用，属于行业首例。
△本次用来浇注的3D打印陶芯
△脱芯后
△叶片解剖
用到的陶瓷3D打印设备
JH-C250是西安国宏玖合科技有限公司全自主研发的一款陶瓷3D打印设备，该设备利用紫外光作为光源，使用下沉式DLP面曝光投影技术，对光进行精密控制以重复显示全数字化的图像进行成形。该设备采用双DLP光机拼接，最大成形尺寸250mm*250mm*370mm,Z轴重复定位精度≤0.1mm，可成形氧化铝、氧化硅、氮化硅等多种材料，专注于陶瓷产品的批产工业化应用。在工程应用中，设备解决了大幅面液面张力问题、3D打印台阶纹等问题，提高了大尺寸零件的打印稳定性及成形产品的表面稳定性。
关于国宏天易
西安国宏天易智能科技有限公司成立于2017年10月，位于西安市，现有生产面积6000余平米，公司为西安交通大学的产学研合作企业、陕西省快速制造工程技术中心的共建单位，以金属增材制造服务、陶瓷增材制造两大核心产品为支撑。西安国宏天易智能科技有限公司下辖的全资子公司西安国宏玖合科技有限公司，专注于陶瓷增材制造、陶瓷增材制造装备研发，集设计优化、组分设计、工艺开发、装备研发、生产服务、特种检测为一体，最终实现功能特性一体化，且已解决行业内痛点、难点问题，形成一套自主可控的体系链，并具备工业化批产制造能力，能实现稳定的工业化产品服务，同时可为客户提供定制化的工业级陶瓷增材制造装备。
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