2025年9月10日,2025 TCT深圳展(华南国际3D打印与增材制造展览会)在深圳会展中心(福田)3号馆隆重开幕。作为亚洲领先的增材制造行业盛会,本次展会汇聚了全球3D打印领域的创新技术与前沿应用。在本次展会TCT INTRODUCING上,升华三维总经理吴敏分享了公司最新科研应用进展,并推出氮化硅、碳化硅等特种陶瓷增材制造解决方案及打印服务,为特种陶瓷制造领域带来新的突破与发展机遇。

▲展会现场图
PEP为特种陶瓷制备开辟了全新路径
在航空航天、电子信息、核工业能源等众多高端领域,氮化硅、碳化硅等特种陶瓷凭借其高硬度、耐高温、耐腐蚀、高强度以及良好的电学性能等优势,成为不可或缺的关键材料。然而,传统的特种陶瓷制造工艺正面临着诸多挑战。这些材料硬度极高,脆性大,在加工过程中极易出现裂纹、破损等问题,导致加工难度极大且成本高昂。同时,传统工艺对于复杂结构的实现能力有限,难以满足日益多样化的设计需求,严重限制了特种陶瓷在高端领域的更广泛应用与发展。而3D打印为特种陶瓷产品复杂形状制备提供可能。

为有效解决这些行业痛点,升华三维凭借其“3D打印+粉末冶金”的粉末挤出3D打印(PEP)技术在传统制造领域的研究积累与应用创新,为高性能氮化硅、碳化硅等特种陶瓷中空集成化设计、复杂结构一体化、轻量化制备开辟了全新路径。

▲粉末挤出打印(PEP)技术原理及工艺链设备说明
PEP制备氮化硅、碳化硅等特种陶瓷优势显著
在打印过程中,无“夹粉”现象,确保了打印质量的稳定性。其材料兼容性极佳,这使得新的特种陶瓷材料开发变得更为容易,为行业探索更多高性能材料组合提供了可能。通过该技术,能够制造出大尺寸的复杂结构特种陶瓷部件,突破了传统工艺在结构设计上的束缚,极大地拓展了特种陶瓷的应用范围。而且,采用PEP技术生产的产品性能一致性出色,在保证高质量的同时,也为大规模产业化生产奠定了坚实基础。此外,该技术的产业化优势明显,能够有效降低生产成本,提高生产效率,加快产品从研发到市场的商业化进程,为企业在激烈的市场竞争中赢得先机。

▲PEP制备氮化硅、碳化硅等特种陶瓷的优势
在打印材料方面,升华三维拥有自主研发的粘结剂体系,成功开发出适用于PEP技术的UPGM-Si3N4等材料。以UPGM-Si3N4材料为例,其具备良好的加工性能和出色的最终产品性能,为氮化硅陶瓷的3D打印提供了优质的材料保障。

在打印设备上,升华三维提供了两款性能卓越的独立双喷嘴3D打印机。具备多材料复合打印能力,独立双喷嘴可同时或交替打印金属与陶瓷,实现“一机多材”,例如可制造外层耐磨陶瓷+内层高强金属的复合结构,也可开发梯度功能材料产品,充分释放设计自由度。同时,它们全材料兼容,适配金属/陶瓷颗粒料,覆盖PIM(粉末注射成型)工艺材料体系,满足主流需求,且支持循环利用,降低废料率。该设备还具备智能打印模式,支持镜像复制、支撑连接层、双材料复合等打印模式,满足复杂悬空结构、批量生产及功能分区需求,具备工业级稳定性。独立双喷嘴3D打印设备最大可实现500×500×600mm的大尺寸制备,能够满足大型特种陶瓷部件的生产需求。这两款打印机为特种陶瓷的3D打印提供了强大的硬件支持。

升华三维还明确了PEP打印氮化硅陶瓷的一系列关键参数,如层厚、挤出直径等,为实际生产提供了精确的操作指引,确保了打印过程的高效与精准。

在后处理方面,通过热压烧结后的氮化硅陶瓷构件,性能十分出色,能在高温极端环境下稳定工作。适用于航空装备、空间技术、核工业、国防、光伏半导体、生物医疗、能源等领域的应用。升华三维可提供整套设备销售、整体解决方案及打印服务。

升华三维致力推动特种陶瓷增材制造应用与创新发展
此次升华三维在2025 TCT深圳展上推出的特种陶瓷增材制造解决方案及打印服务,涵盖了从材料研发、设备制造到工艺参数确定的全流程,PEP具有低温成型、高温成性的特性,打破了传统工艺桎梏,赋予工程师前所未有的设计自由度,使制造高度复杂、性能卓越的氮化硅、碳化硅等特种陶瓷成为现实。相比粉末冶金工艺,则可加快产品的开发与商业化时间。
PEP工艺为特种陶瓷制造行业带来全新的发展思路与解决方案,有望推动特种陶瓷在更多高端领域实现广泛应用与创新发展,为相关产业的升级转型注入强大动力。

▲PEP工艺制备的氮化硅和碳化硅应用样品展示
在展间,观众不仅可以深入了解升华三维的特种陶瓷增材制造解决方案,还能现场参观设备演示、观看应用案例展示,与技术专家进行面对面交流,获取最前沿的科研进展与应用动态。欢迎广大客户朋友们莅临升华三维展位3F01展位参观交流!


