<span id="be45036b9c"></span><address id="bf424ca24b"><style id="bgc1490c1e"></style></address><button id="bla83c9250"></button>
                        

          您好 欢迎来到天空彩票与你同行  | 免费注册
           |   | 联系我们  | 帮助中心
          手机资讯手机资讯
          官方微信官方微信

          3D打印金刚石工具:面向陶瓷牙齿成型,河南理工大学新进展!

          关键词 3D打印 , 金刚石工具|2018-10-09 09:57:04|来源 DT新材料
          摘要 目前,陶瓷牙齿制造中存在粘结强度弱、使用寿命短等技术瓶颈,且成型陶瓷牙齿用金刚石工具中金刚石分布不均,致使陶瓷牙齿质量保障受限。近日,河南理工大学采用3D打印技术,将有序排列的金刚...

          微信截图_20181009094852.png

                 目前,陶瓷牙齿制造中存在粘结强度弱、使用寿命短等技术瓶颈,且成型陶瓷牙齿用金刚石工具中金刚石分布不均,致使陶瓷牙齿质量保障受限。近日,河南理工大学采用3D打印技术,将有序排列的金刚石磨粒成型了金刚石工具,用于加工制造陶瓷牙齿。对3D打印制备的金刚石工具进行了磨削性能试验,结果表明,金刚石颗粒的磨损状态是正常的,而金刚石工具表面上没有出现金刚石颗粒脱落现象。

                 金刚石工具成型的瓶颈问题

                 陶瓷材料具有良好的生物相容性、耐腐蚀、耐磨损、良好的化学稳定性和独特的美观性,在牙科应用中广泛应用。然而,要将预制高强度、高硬度氧化锆陶瓷块加工成牙科制品需要使用切削及磨削效率较高的加工工具,金刚石工具是适用于成型陶瓷制品的首选,然而在常规的金刚石工具中,由于金刚石颗粒仅埋藏在涂层金属中,涂层金属、金属基体与金刚石之间不存在实质性的化学键力,导致金刚石颗粒的粘聚力较弱,容易脱落而失效。通用的钎焊成型金刚石工具不能保证金刚石磨料颗粒的有序排列和足够的磨削工作层厚度,而且磨损后没有连续补充磨粒,从而降低了使用寿命。因此迫切需要开发一种具有有序排列磨料颗粒的新型牙科陶瓷金刚石工具。

          微信截图_20181009095039.png

          ▲金刚石工具示意图

                 通过激光烧结3D打印技术直接制造金刚石工具,制造工艺简单,性价比高。此外,利用激光快速扫描技术使金刚石颗粒的三维分布更加有序,大大提高了金刚石工具的制造性能。

          微信截图_20181009095058.png

          ▲选择性激光烧结3D打印技术

                 3D打印金刚石工具工艺

                 首先,利用三维制图软件构建了牙科金刚石工具的CAD模型,通过层次切片生成层次扫描路径几何信息。然后,以镍铬合金粉末和金刚石为原料,通过3D打印机制备出排列有序的金刚石颗粒的牙科陶瓷加工金刚石工具。最后对3D打印出的金刚石砂轮进行了牙体氧化锆陶瓷磨削性能测试。

          微信截图_20181009095607.png

          ▲金刚石工具实体模型

          微信截图_20181009095613.png

          ▲金刚石磨粒有序分布图

          微信截图_20181009095618.png

          ▲金刚石工具成型平台

                 金刚石工具测试表征

                 经过扫描电子显微镜下观察,发现金刚石颗粒周围分布着许多新月形镍铬合金晶粒,说明镍铬合金对金刚石颗粒表面具有良好的润湿性。即在烧结过程中,熔融镍铬合金与金刚石之间会发生润湿反应。此外,金刚石颗粒具有完整的晶粒形状,没有裂纹或额外的热损伤。

          微信截图_20181009095733.png

          ▲金刚石颗粒脱落后形成的凹坑

          微信截图_20181009095741.png

          ▲3D打印金刚石工具中Ni-Cr合金与

                 金刚石颗粒的结合形貌图

          微信截图_20181009095750.png

          ▲3D打印金刚石工具的局部SEM图像

                 在X射线衍射光谱中发现有碳化物存在,这有利于提高金属基体与金刚石颗粒的结合强度。

          微信截图_20181009095810.png

          ▲X射线衍射谱图

                 金刚石工具磨削实验设备及方法

                 所制备的金刚石工具安装在牙科加工系统中。采用CNC技术,将氧化锆预制块进行磨削试验,加工成标准的前磨牙陶瓷牙冠,并分析了重载磨削条件下磨料颗粒的损失规律。

          微信截图_20181009100619.png

          ▲金刚石工具测试平台

                 金刚石磨料颗粒在整个磨削过程中的磨损状态可分为三种类型:顶部磨损、尖端破碎和整体破碎。在磨削过程中没有观察到磨料颗粒脱落的情况,而金刚石颗粒在磨削过程中经历了顶部磨损和尖端碎片化,仍然可以作为有效的磨料颗粒,并通过磨料颗粒尖端碎片化过程中产生的新的切削刃对磨削过程做出贡献。

          微信截图_20181009100626.png

          ▲完整形状

          微信截图_20181009100633.png

          ▲前端磨损

          微信截图_20181009100639.png

          ▲前端断裂

          微信截图_20181009100645.png

          ▲整体断裂

          微信截图_20181009100652.png

          ▲金刚石工具磨料形态变化数据统计

                 结语

                 采用三维制图软件和计算机控制技术,基于激光烧结3D打印成型技术和激光快速扫描成型技术,快速生产出排列有序的金刚石磨料颗粒并用于牙科陶瓷加工的金刚石工具。

                 金刚石工具的3D打印过程简单,三维磨料分布可控,保证了多层磨料颗粒的有序排列。金刚石颗粒表面产生含Cr碳化物,提高了金属基体与金刚石颗粒的结合强度。

                 在重载磨削条件下,通过3D打印技术制备的金刚石工具的磨料颗粒具有足够的耐磨性和抗断裂性,没有脱落现象,证实了结合强度的提高。

            ① 凡本网注明"来源:天空彩票与你同行"的所有作品,均为河南天空彩票与你同行技术有限公司合法拥有版权或有权使用的作品,未经本网授权不得转载、摘编或利用其它方式使用上述作品。已经本网授权使用作品的,应在授权范围内使用,并注明"来源:天空彩票与你同行"。违反上述声明者,本网将追究其相关法律责任。
          ② 凡本网注明"来源:XXX(非天空彩票与你同行)"的作品,均转载自其它媒体,转载目的在于传递更多二四六天天好彩免费资料大全信息,并不代表本网赞同其观点和对其真实性负责。
          ③ 如因作品内容、版权和其它问题需要同本网联系的,请在30日内进行。
          ※ 联系电话:0371-67667020

          延伸推荐

          在3D打印高分子线材中加入纳米金刚石,打印速度可达5...

          2018年9月13日,南极熊从外媒获悉,VTT和总部位于赫尔辛基的Carbodeon公司开发了一种名为uDiamond®的塑料线材,适用于消费和工业用途,可实现更快的3D打印并提高...

          日期 2018-09-14   超硬新闻

          中央环保督察“回头看 扬中9家金刚石工具厂被举报处理

          中央环境保护督察组“回头看”交办案件办理结果公示(第二十批2018年6月25日)  受理编号:D320000201806240003  交办问题基本情况:  镇江市扬中市八桥镇幸福...

          日期 2018-07-24   超硬新闻

          深度解析国内金刚石工具的现状与发展趋势

          人造金刚石作为一种性能优异的超硬材料,其用途不可估量。从合成方法上来看,其经历了高温高压法,爆轰法以及化学气相沉积法,根本原理是提供类似地壳中高温高压类...

          日期 2018-06-28   超硬新闻

          鄂州市金刚石工具行业协会举行《城市转型与空港经济发展...

          航空都市区落户鄂州,为金刚石产业带来了前所未有的机遇与挑战!如何全方位了解航空都市的发展规划,在未来的临空经济中精准把控金刚石产业发展方向,是全体金刚石...

          日期 2018-05-30   企业新闻

          美国最大造船厂将采用3D打印造船技术

          作为一项改变美国军船建造方式的举措,美国HuntingtonIngallsIndustries公司(HHI)日前宣布和专业3D打印技术公司3DSyste...

          日期 2018-05-18   国际资讯

          Carbodeon携手Tiamet,3D打印出第一款...

          由芬兰纳米金刚石制造商Carbodeon和荷兰3D打印专家Tiamet合作成功发布了首款用于3D打印的纳米金刚石增强丝。基于二者的专利技术得到的3D打印丝Carbodeon/Tia...

          日期 2018-04-08   国际资讯

          澳研究人员首次将3D打印金刚石植入物用于生物医学和骨...

            首次,澳大利亚的研究人员利用金刚石的力量取得了突破性进展,人体接受生物医学植入物的方式可能得到根本性改善。来自皇家墨尔本理工大学的研究人员首次成功地...

          日期 2018-03-21   国际资讯

          添加钻石的新型线材?还有这种3D打印材料?

          几个世纪以来,碳元素以各种各样的形式丰富了我们的生活。都说钻石是女孩最好的朋友,而如今钻石也成了FDM3D打印最好的朋友,这是怎么回事呢?芬兰纳米金刚石...

          日期 2018-03-19   超硬新闻

          鄂州市金刚石工具行业协会亮相第十八届厦门国际石材

          3月6日至9日,一年一度的厦门国际石材展又拉开帷幕,鄂州市金刚石工具行业协会再次集结会员企业,吹响了组团参加第十八届厦门国际石材展的号角。在2017年举...

          日期 2018-03-08   企业新闻

          鄂州市金刚石工具行业协会组团参加第十八届厦门国际石材...

          2018年春节刚开工,鄂州市金刚石工具行业协会已经吹响了组团参加第十八届厦门国际石材展前进的号角。据秘书处初步统计,已经得知有二十余家鄂州籍金刚石企业将...