Разработка и исследование фотополимерных керамических паст для стереолитографического аддитивного производства

Изучены свойства суспензии с порошками оксида алюминия в фотополимерной композиции, разработанной для лазерной стереолитографии. Показано, что модифицированный фотополимер ИПЛИТ 4 является оптимальным компонентом при изготовлении суспензий для аддитивного производства керамических деталей методом стереолитографии. Получены пасты с содержанием керамического наполнителя 72 мас. %. Продемонстрированы возможности терагерцевой диагностики полимер-керамических и керамических материалов на разных этапах процесса производства.

1. Zakeri S., Vippola M., Levänen E. A comprehensive review of the photopolymerization of ceramic resins used in stereolithography // Additive Manufacturing. – 2020. – October. – V. 35. – P. 101177. URL: https://doi.org/10.1016/j.addma.2020.101177

2. Пат. RU 2685211. Жидкая фотополимеризующаяся композиция для лазерной стереолитографии / Я. М. Гуревич, М. А. Марков, А. Н. Никитин и др. Опубл. 16.04.2019.

3. Ходер В. Б., Кордикова Е. И., Дьякова Г. Н. Наполненные фотополимерные композиции для 3D-печати методом стереолитографии (обзор) // Труды БГТУ: Сер. 2. Химические технологии, биотехнологии, геоэкология. – 2022. – № 1 (253) . – С. 27–32.

4. Bove A., Calignano F., Galati M., Iuliano L. Photopolymerization of Ceramic Resins by Stereolithography Process: A Review // Appl. Sci. – 2022. – N 12 (7). – P. 3591. URL: https://doi.org/10.3390/app12073591

5. Liu G., Yan C., Zhang K., Jin H., He R. Effect of Solid Loading on the Property of Al2O3 Ceramics in Stereolithographic Additive Manufacturing // Journal of Inorganic Materials. – 2022. – V. 37, N 3. – P. 353–360. DOI: 10.15541/jim20210636

6. Azarmi F., Sevostianov I. Evolution of thermo-mechanical properties in the process of alumina manufacturing using laser stereolithography technique // International Journal of Engineering Science. – 2019. – V. 144. – P. 103125. URL: https://doi.org/10.1016/j.ijengsci.2019.103125

7. Lakhdar Y., Tuck C., Binner J., Terry A., Goodridge R. Additive manufacturing of advanced ceramic materials // Progress in Materials Science. – 2021. – V. 116. – P. 100736. URL: https://doi.org/10.1016/j.pmatsci.2020.100736

8. De Camargo I. L. et al. A review on the rheological behavior and formulations of ceramic suspensions for vat photopolymerization // Ceram. Int. – 2021. – V. 47 (80). – P. 11906–11921. URL: https://doi.org/10.1016/j.ceramint.2021.01.031

9. Влияние акрилатного мономера на характеристики фотополимеризуемых суспензий для получения керамики из стабилизированного ZrO2 / Л. В. Ермакова и др. // Стекло и керамика. – 2022. – № 10. – С. 3–10.

10. Sokolov Р. S. et al. Rheological properties of zirconium oxide suspensions in acrylate monomers for use in 3D printing // Glass Ceram. – 2018. – V. 75. – P. 55–59. URL: https://doi.org/10.1007/sl0717-018-0028-3

11. Schmidleithner C., Kalaskar D. 3D printing. Ch. 1: Stereolithography / D. Cvetković (Ed.). – London: IntechOpen, 2018. DOI: 10.5772/intechopen.78147

12. Kамаев С. В., Марков M. A., Никитин A. Н., Новиков М. М. Лазерная стереолитография: состояние и перспективы // Аддитивные технологии. – 2018. – N 4. – C. 44–48.

13. Halloran J. W. Ceramic Stereolithography: Additive Manufacturing for Ceramics by Photopolymerization // Annual Review of Materials Research. – 2016. – V. 46. – P. 19–40. URL: https://doi.org/10.1146/annurev-matsci-070115-031841

14. Schwentenwein М. et al. Lithography-based ceramic manufacturing: a novel technique for additive manufacturing of high-performance ceramics // Advances in Science and Technology. – 2014. – V. 88. – P. 60–64. DOI: 10.4028/www.scientific.net/AST.88.60