随着我国科技水平的提高，航空发动机技术取得了巨大的进步。陶瓷型芯是制造航空发动机的核心部件，由于陶瓷型芯内腔结构复杂，传统方法往往难以进行加工。
陶瓷型芯3D打印技术成为陶瓷型芯加工的关键技术。北京工业大学3D打印中心陈继民教授团队与康硕电气进行联合技术攻关，自主研制大尺寸陶瓷型芯3D打印机和高性能陶瓷成形材料。
陈继民教授团队自主研发的陶瓷型芯3D打印设备，适用于精密铸造、生物医疗等领域。项目中所开发的设备采用多项具有自主知识产权的专利技术，提出并实现了陶瓷3D打印新方式，填补了国内陶瓷3D打印的多项空白。研发的陶瓷打印材料、陶瓷型芯3D打印工艺，均处于国内领先水平。另外，项目开发的3D打印设备的主要性能指标，达到了国际先进水平，提高了国产陶瓷3D打印产品品质，为航空发动机陶瓷型芯的制造提供了技术支撑。
据悉，陈继民教授团队自主研发的陶瓷型芯3D打印设备打印幅面大，打印零件烧结后产品致密接近100%理论密度，力学性能好，研制的打印材料满足陶瓷型芯的要求，并可根据用户需求进行定制开发。该设备采用的智能扫描算法，开发的分层扫描软件，可进行无支撑结构制造。同时，此算法可大大缩短扫描时间，提高设备的打印速度。整套设备采用专利技术（一体化拓扑优化）设计方法，减轻了设备的重量，提高了运行速度，降低了生产成本。
目前，陶瓷型芯3D打印设备已经投入工业化生产，填补了国内陶瓷3D打印的空白，为陶瓷3D打印的国产化铺平了道路，实现了设备—材料—工艺闭环链条的自主可控。
陈继民教授团队主要成员包括陈继民教授、曾勇副研究员、王潜助理研究员和姚海华助理研究员等。团队致力于3D打印技术的研究开发。十余年来一直开展3D打印装备研制、打印材料以及工艺技术的开发等研究工作，多项成果成功应用于航空航天领域，解决了相关领域卡脖子难题，并在生物医疗等领域进行了应用。团队总计发表SCI/EI论文100余篇，申请发明专利30余项，出版专著4部。获北京市技术发明奖二等奖1项，中国发明协会发明创业成果二等奖1项，中国产学研合作创新奖1项，指导研究生参加各类科技竞赛获奖10余次。
文章来源：北京工业大学
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