Сотрудничество между HRL Laboratories, исследовательской компанией, принадлежащей General Motors и Boeing, и Prodways, компанией, занимающейся аддитивным производством , открывает новые горизонты материаловедения. Объединяя опыт HRL в области керамики с технологией цифровой световой проекции высокого разрешения Prodways, компании демонстрируют, как керамика на основе полимеров (PDC) может решить давние проблемы в области 3D-печати керамики.

В отличие от традиционных методов, основанных на порошках, поликристаллические алмазы (ПАК) изначально представляют собой жидкие полимеры, которым можно придать сложную форму, а затем преобразовать их в лёгкую, термостойкую керамику посредством высокотемпературного пиролиза. Этот подход, основанный на формовании, позволяет обойти многие инженерные проблемы, связанные с выгоранием связующего и спеканием. Для таких отраслей, как аэрокосмическая , энергетическая и оборонная промышленность, где надёжность в экстремальных условиях является обязательным условием, потенциал этой технологии весьма значителен.

Используя систему ProMaker L5000 DLP компании Prodways , учёные HRL получили полностью уплотнённую керамику на основе оксикарбида кремния. Эксперименты показали, что контроль армирования играет ключевую роль: мелкодисперсные частицы повышают прочность, в то время как включения большего размера приводят к образованию микротрещин при переходе от полимера к керамике.

Сотрудничество указывает на создание дорожной карты, в которой оптимизированные составы смол и геометрия армирования позволят производить бездефектные керамические компоненты аэрокосмического класса непосредственно из полимерных прекурсоров. Помимо подтверждения осуществимости, исследование устанавливает фундаментальные принципы разработки более прочных композитов с керамической матрицей с помощью аддитивного производства.

Для HRL и Prodways эта работа отражает тип межотраслевого партнерства, которое становится необходимым в аддитивном производстве: объединение передовых исследований с промышленными платформами для переноса новых материалов из лабораторных демонстраций в реальные условия применения.

Источник