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3D打印耐火材料技術取得突破

2020年01月10日 11:25 耐火材料網 yll/文

中國耐火材料網

    3D打印技術是一項新興的智能制造技術,其具有節約材料、降低成本、提高效率等優勢,是目前制造業的發展趨勢和重點研究領域,F階段,3D打印技術在建筑、汽車、醫療、軍事和航空航天等領域均取得了一系列進展。但在耐火材料領域,對于3D打印技術的開發和應用,還處于空白。

    近日,由南京理工大學和中鋼集團洛陽耐火材料研究院組建的研究團隊成功開發了一種可用于打印耐火材料的3D打印機和相應的3D打印耐火材料,進行了3D打印耐火材料工藝研究和材料性能測試。

    3D打印耐火材料以耐火澆注料為基礎,以鋁酸鹽水泥和不同粒徑的礬土骨料為主要原材料,根據研究團隊在3D打印方面的研究經驗為指導,改進了現有的3D打印機,改變了耐火澆注料配合比,取得了良好的打印效果。

    耐火材料3D打印機由進料系統、打印頭、三維運動系統和控制系統組成,在軟件控制下,根據數據模型進行自動打印成型。為提高打印過程的穩定性和連續性,改進了輸送泵和打印頭的設計,減少了打印缺陷的產生。通過視頻監控實時觀測打印層質量,并對打印結果進行反饋。

    為了滿足3D打印的要求,研究團隊對耐火材料的配合比進行了一系列調整。加入了緩凝劑,提高了材料的可打印時間;使用觸變潤滑劑調節材料的流變性能,提高了材料的擠出性和堆積性;采用聚丙烯抗爆纖維增強耐火材料,提高了打印的連續性,避免材料在打印過程中斷裂,同時提高了耐火材料的綜合性能。

    目前,進一步的研究工作正在有序進行。

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