陶瓷3D打印指南： 3D Ceram快速陶瓷成型

陶瓷3D打印已經(jīng)研究了近二十年（幾乎與AM一直存在）并且從一開(kāi)始就表現(xiàn)出很大的潛力，但最近才開(kāi)始出現(xiàn)陶瓷3D打印實(shí)用和商業(yè)應(yīng)用。在這個(gè)交互式陶瓷3D打印指南中，您將能夠從單個(gè)交互式圖表訪問(wèn)和了解每個(gè)陶瓷AM工藝。

制造業(yè)中很少有材料可以提供與陶瓷一樣廣泛的應(yīng)用。在增材制造方面，廣泛的陶瓷應(yīng)用和材料類(lèi)型通過(guò)更廣泛的不同陶瓷增材制造工藝得到進(jìn)一步擴(kuò)展，這些工藝已經(jīng)并且在陶瓷制造中不斷研究，驗(yàn)證和實(shí)施。

對(duì)于陶瓷生產(chǎn)的所有數(shù)字增材制造工藝，實(shí)際上與所有傳統(tǒng)陶瓷生產(chǎn)一樣，打印部件必須經(jīng)過(guò)相當(dāng)大的后處理才能達(dá)到其所需的機(jī)械和化學(xué)性能以及最終部件密度。實(shí)質(zhì)上，光聚合過(guò)程首先需要脫脂以去除聚合物，然后所有技術(shù)都需要燒結(jié)零件－當(dāng)然，除非您正在打印砂模和金屬鑄件的芯。

雖然這些額外的步驟使得陶瓷3D打?。瓘臄?shù)字文件到最終部件－比其他材料的其他AM技術(shù)稍慢，但在使用傳統(tǒng)制造技術(shù)時(shí)也需要這些步驟?？紤]到AM與傳統(tǒng)技術(shù)相比的優(yōu)勢(shì)－例如設(shè)計(jì)自由度，復(fù)雜的幾何形狀，完全定制（特別是在生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用中），材料零損耗，以及低成本。首先我們先了解一下3D Ceram快速陶瓷成型（FCP）技術(shù)。

Fast Ceramics Production是由3DCeram開(kāi)發(fā)的專有增材制造技術(shù)，3DCeram是最早從直接3D打印生產(chǎn)陶瓷部件的企業(yè)。FCP是一種SLA光聚合技術(shù)－其中使用激光聚合由光敏樹(shù)脂和陶瓷材料（氧化鋁，氧化鋯和羥基磷灰石HA）制成的漿料。在許多工業(yè)應(yīng)用中，F(xiàn)CP生產(chǎn)具有相同化學(xué)和機(jī)械性能的功能性最終部件－高強(qiáng)度，尺寸穩(wěn)定性和耐腐蝕性； 隔熱和電絕緣；和化學(xué)穩(wěn)定性－作為傳統(tǒng)制造工藝生產(chǎn)的零件。

3DCeram開(kāi)創(chuàng)3D打印陶瓷應(yīng)用的最有趣領(lǐng)域之一是骨替代品和顱骨植入物。正如本文所解釋的，與傳統(tǒng)的植入物生產(chǎn)方法相比，增材制造可以完全控制多孔結(jié)構(gòu)的幾何形狀。這促進(jìn)骨整合并增加活骨與植入物之間的壓縮機(jī)械強(qiáng)度； 減少炎癥和植入物排斥的變化。

3DCeram通過(guò)其Ceramaker系統(tǒng)以及設(shè)計(jì)和打印服務(wù)提供FCP。

快速陶瓷成型如何運(yùn)作？

FCP基本上是3DCeram的SLA技術(shù)的專有名稱，因此很像其他SLA機(jī)器的工作原理：紫外激光用于選擇性地聚合一桶光敏材料，逐層厚度為25到100微米。與所有陶瓷部件一樣，需要對(duì)生坯部件進(jìn)行脫脂和燒結(jié)以除去樹(shù)脂并達(dá)到最終密度，從而使陶瓷部件具有化學(xué)和機(jī)械性能。

3DCeram擅長(zhǎng)的地方是3DMIX陶瓷材料。他們開(kāi)發(fā)了一系列即用型漿料，包括氧化鋯，氧化鋁，羥基磷灰石（HAP），氮化硅，堇青石，鋯石和二氧化硅。他們匯總了一些有用的數(shù)據(jù)表，說(shuō)明了機(jī)械性能和應(yīng)用：這里是氧化鋯， 氧化鋁和HAP的鏈接 。

審核編輯 黃昊宇