可编程陶瓷4D打印结构

烧结自变形

通过多材料光聚合与烧结过程中的收缩失配，使陶瓷在高温下自发变形，为复杂陶瓷结构的成型提供了新的自由度。

Zhao, Pengcheng · Hu, Kehui · Qing, Wang · Lü, Zhigang

Additive Manufacturing 2024

参数信息

的一系列复杂

4 D

技术优势

能自发变形

烧结过程中因收缩失配而产生自变形，无需后续机械加工或装配，一步完成复杂形状的成形。

变形可控

通过在Al₂O₃基体上图案化SiO₂，可精确控制变形方向和程度，实现从“线”到“面”的多种复杂结构。

几何灵活

该技术具有显著的几何灵活性，能够实现传统陶瓷加工难以成形的复杂结构，如曲面、折纸类结构。

应用场景

• 陶瓷3D打印：用烧结自变形替代传统模具或机加工，成形复杂陶瓷件。
• 高温微机电系统：利用陶瓷耐高温特性，直接打印高温MEMS中难加工的部件。
• 先进陶瓷部件：实现传统工艺难以制造的复杂形状先进陶瓷部件。
• 4D打印结构：提供从“线”到“面”的多种4D变形结构，用于航空航天等。