Baru-baru ini, Pusat Penelitian Bahan Optik Inframerah dari Institut Mesin Optik Shanghai (SIOM), Akademi Ilmu Pengetahuan Tiongkok (CAS), telah membuat kemajuan dalam penelitian pencetakan 3D keramik transparan untuk penerangan laser - pekerjaan tersebut telah mewujudkan pencetakan 3D dari keramik transparan keramik transparan untuk penerangan laser melalui Digital Light Processing Printing (DLP), yang menerobos keterbatasan proses pencetakan keramik tradisional. Hasilnya dipublikasikan di jurnal "Ceramics International" (Ceramics International).
Lampu LED memiliki keunggulan hemat energi, polusi rendah, efisiensi tinggi dan umur panjang, namun efisiensinya akan turun setelah melebihi arus tertentu. Sistem pencahayaan laser mampu mencapai efisiensi output yang tinggi (100-1000 kali lipat dari LED) pada kepadatan daya yang lebih tinggi, memungkinkan sistem pencahayaan berbasis laser memberikan keuntungan untuk pencahayaan solid-state di masa depan, seperti kecerahan tinggi, ukuran ringkas, dan penerangan terarah. Namun, perangkat penerangan solid-state yang digerakkan oleh laser untuk struktur optik sistem ini sangat kompleks, dan pencetakan 3D menjadi solusi yang ampuh.
(a) Skema blanko keramik transparan cetakan DLP 3D; foto cetakan blanko keramik LuAG:Ce: (b) sarang lebah, (c) permukaan minimal, (d) superhemisfer, dan (e) superhemisfer dengan ukuran berbeda. (f) Skema proses sintering LTC cetak 3D; (g) alat penerangan laser; (h) LTC cetakan 3D yang dipoles ditempatkan pada huruf "SIOM" di siang hari; (i) spektrum transmisi cahaya; dan (j) LTC cetakan 3D super-hemisferis yang disinter dan dikemas dalam chip pencahayaan LD.
DLP adalah teknologi manufaktur aditif fotopolimerisasi yang menggunakan proyektor digital untuk mengolah tinta lapis demi lapis untuk membuat objek dengan bentuk yang kompleks. Ini dapat menyembuhkan seluruh lapisan pada saat yang sama, sehingga memungkinkan produksi yang cepat. Ini juga mendukung pencetakan resolusi tinggi, memungkinkan pembuatan objek yang kompleks dan detail.
Pencetakan 3D keramik transparan untuk SSL yang digerakkan oleh laser belum pernah dieksplorasi sebelumnya. Dalam studi ini, para peneliti di Shanghai Institute of Optics and Mechanics (SIOM) mengembangkan tinta keramik light-curing untuk DLP untuk pembuatan komponen keramik transparan yang memancarkan cahaya, cerium-activated lutetium-aluminum garnet (LuAG:Ce) yang digerakkan oleh laser. dengan resolusi pencetakan tinggi. Tinta untuk pencetakan DLP memiliki kandungan padat hingga 50 vol% dan sifat pengenceran geser yang sangat baik. Studi ini memperkenalkan pewarna luminescent ke dalam tinta DLP untuk mengurangi efek lebar proses pengawetan berlebih yang disebabkan oleh hamburan sinar UV oleh bubuk keramik. Selain itu, para peneliti semakin meningkatkan kekuatan blanko mentah dengan menambahkan langkah pra-sintering setelah proses degreasing, metode sintering dua langkah yang dibantu - komponen keramik cetak 3D disinter hingga kepadatan relatif akhir sebesar 96,4% dan menunjukkan kinerja yang sangat baik. transmisi cahaya (~40%).
Eksperimen terakhir menunjukkan bahwa penerapan teknologi pencetakan 3D LuAG:Ce LTC dengan desain geometri bebas dan ambang batas fluensi laser yang tinggi memberikan solusi yang lebih efisien dan andal untuk pencahayaan yang digerakkan oleh laser berdaya tinggi.
