奥地利：高精度玻璃陶瓷零件的SLA 3D打印

时间：2020-05-04 13:29 来源：中国3D打印网作者：中国3D打印网阅读：次

        中国3D打印网5月4日讯，奥地利研究人员在最近出版的“高精度玻璃陶瓷零件的立体光刻增材制造”中探索了基于光刻的陶瓷制造（LCM）技术。作者专注于玻璃陶瓷，寻求优化牙科替代品等应用的新方法。
          如今，3D打印通常与陶瓷的使用相关联，并且在牙科和正畸实验室中提供了创新的进展。可以理解，必须以最高的精确度来制造牙冠，牙桥和植入物。卓越的机械性能对于创造美观和适当的贴合性是必不可少的-导致工业用户采用多种不同类型的3D打印：
.FDM 3D打印
.选择性激光烧结（SLS）
.3D打印和立体光刻（SLA）
.基于光刻的陶瓷制造（LCM）
     在这项研究中，研究人员选择了LCM，因为它可以创建高度填充且可光聚合的陶瓷浆料，以及具有“出色”材料特性的致密部件。涉及几个步骤：
.根据增材制造的类型开发和调整浆液
.制作了3D复合材料
.支撑结构被移除

.热后处理开始

通过基于光刻的陶瓷制造（LCM）实现的不同陶瓷的材料特性
几种不同的扫描方法用于评估零件的准确性，包括：
•光学扫描仪
•战术扫描仪
•微型CT

浆料的主要成分。
浆料基料由以下物质组成：
.单体组成和溶剂
.照片吸收体
.光引发剂
.固含量大于50 vol％的陶瓷填料

具有不同支撑设计的臼齿冠的stl文件（左起：“十字”-支撑设计A，“星”-支撑设计B）。

.stl文件的臼齿牙冠，标出支撑物附着的不同区域。
支撑结构是结构的关键部分，可以进行悬垂印刷并防止翘曲。研究人员打印了一份用于研究的磨牙牙冠样本，为牙冠的咬合面提供了交叉支撑。另一种星状结构在口腔侧提供了额外的支撑，而应避免将牙尖，远侧和近中表面以及牙冠与核心的内表面之间的间隙作为支撑位置。为了数字化样本，研究团队使用了多种扫描仪和3Shape软件。根据吸光剂和印刷参数调整星形，进一步考虑材料桶中湿层厚度调整分辨率的可能性。

西门子星，直径9毫米：（a）用于研究的stl文件；（b，c）生坯的SEM图像。
科学家制造了一个冠和恒星支撑结构样品进行比较，并指出不同的技术产生了不同的结果。研究人员解释说：“由于陶瓷的反射和半透明，在复制真实表面时遇到了挑战，这导致使用3Shape D810红外扫描仪出现所谓的'橙色皮肤'效果。”

用不同扫描方法获得的A冠图像。
将经过LCM处理的牙冠与初始.stl文件进行比较，因为它已使用x，y和z因子重新缩放。研究人员指出，通过微型CT扫描可获得最佳结果，因此他们也将其用于后续分析。分析表明，在烧结过程中，带有星形支撑的牙冠变形了，没有提供足够的支撑。进一步的改进带来了更高的精度，没有翘曲，并且色标可以减小到负80 µm至正80 µm。

评估3D打印牙冠的精度的程序（a）CAD参考模型，（b）准备的CAD参考模型，（c）3D打印并烧结的磨牙牙冠的微CT扫描，在去除``星形''支撑后（d）使用GOM Inspect比较CAD参考模型和3D表面模型。
研究人员说：“通过使用统计信息比较所有测试支持类型，可以看到尺寸精度的提高。这是通过将所有分析过的牙冠放在同一原始文件上并进行表面比较来实现的。之后，调整偏差标度以仅突出显示相关的测量值，并显示假色图中的所有颜色。最后，彩色假标尺的最大和最小偏差用于测量图9中的标尺（下图）。
使用GOM Inspect比较3D表面模型（带有“铣削”支持的烧结磨牙冠，设计C）和stl文件

使用GOM Inspect比较3D表面模型（带有“铣削”支持的烧结磨牙冠，设计C）和stl文件。

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