3D打印技術是一項新興的智能制造技術，其具有節約材料、降低成本、提高效率等優勢，是目前制造業的發展趨勢和重點研究領域。現階段，3D打印技術在建筑、汽車、醫療、軍事和航空航天等領域均取得了一系列進展。但在耐火材料領域，對于3D打印(yin)技(ji)術的(de)開發和應(ying)用(yong)，還處于空白(bai)。

近日，由南京理工大學(xue)和(he)中鋼(gang)集團(tuan)洛陽耐(nai)火材(cai)料(liao)研究院組建的研究團(tuan)隊(dui)成功開發了一種可用(yong)于打(da)(da)(da)印(yin)(yin)耐(nai)火材(cai)料(liao)的3D打(da)(da)(da)印(yin)(yin)機和(he)相應的3D打(da)(da)(da)印(yin)(yin)耐(nai)火材(cai)料(liao)，進行了3D打(da)(da)(da)印(yin)(yin)耐(nai)火材(cai)料(liao)工藝研究和(he)材(cai)料(liao)性能測試。

3D打印(yin)(yin)耐火材料以耐火澆(jiao)注(zhu)料為基礎，以鋁酸鹽水泥和不(bu)同粒(li)徑(jing)的礬(fan)土(tu)骨料為主要原材料，根據研究(jiu)團(tuan)隊在3D打印(yin)(yin)方(fang)面的研究(jiu)經驗為指(zhi)導，改進了現有的3D打印(yin)(yin)機，改變(bian)了耐火澆(jiao)注(zhu)料配合比，取得了良好(hao)的打印(yin)(yin)效果。

耐(nai)火材料(liao)3D打(da)(da)印機由進料(liao)系統、打(da)(da)印頭、三維運動(dong)系統和控制(zhi)系統組成，在軟件控制(zhi)下(xia)，根據(ju)數據(ju)模型進行自動(dong)打(da)(da)印成型。為提高打(da)(da)印過(guo)程的(de)(de)穩定性和連續性，改進了輸送泵和打(da)(da)印頭的(de)(de)設(she)計，減少(shao)了打(da)(da)印缺陷(xian)的(de)(de)產(chan)生。通過(guo)視頻監(jian)控實時觀測打(da)(da)印層質(zhi)量，并對打(da)(da)印結果進行反饋。

為(wei)了(le)(le)滿足3D打印的(de)(de)(de)(de)(de)要(yao)求，研究團隊對耐(nai)火(huo)材(cai)(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)的(de)(de)(de)(de)(de)配合比進行了(le)(le)一系列調整。加入了(le)(le)緩凝劑(ji)(ji)，提高(gao)了(le)(le)材(cai)(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)的(de)(de)(de)(de)(de)可打印時間；使用(yong)觸(chu)變(bian)(bian)潤滑劑(ji)(ji)調節(jie)材(cai)(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)的(de)(de)(de)(de)(de)流變(bian)(bian)性(xing)能，提高(gao)了(le)(le)材(cai)(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)的(de)(de)(de)(de)(de)擠出性(xing)和堆積(ji)性(xing)；采用(yong)聚丙烯抗爆纖(xian)維增(zeng)強耐(nai)火(huo)材(cai)(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)，提高(gao)了(le)(le)打印的(de)(de)(de)(de)(de)連(lian)續性(xing)，避免材(cai)(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)在(zai)打印過程(cheng)中斷裂，同時提高(gao)了(le)(le)耐(nai)火(huo)材(cai)(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)的(de)(de)(de)(de)(de)綜(zong)合性(xing)能。

目(mu)前，進(jin)一(yi)步(bu)的研究工(gong)作正在有序進(jin)行(xing)。