據(jù)著名消費(fèi)市場(chǎng)科學(xué)研究子公司MARKETS ANDMARKETS(M&M)正式發(fā)布的這份調(diào)查報(bào)告表明，3D列印陶瓷器消費(fèi)市場(chǎng)的亞洲沿海地區(qū)體量可望從2016年的2780萬美元快速增長(zhǎng)至2021年的1.315萬美元，前夕的A43EI235E成長(zhǎng)率(CAGR)將僅約29.6%。該調(diào)查報(bào)告還表明，截止現(xiàn)階段，3D列印陶瓷器消費(fèi)市場(chǎng)占有率最小的沿海地區(qū)仍是北美沿海地區(qū)，并可望竭盡全力獨(dú)領(lǐng)風(fēng)騷；西歐其二，而亞洲沿海地區(qū)則可望異軍突起，在今后5年里retained亞洲沿海地區(qū)最低的增幅。主要就包涵3D列印用陶瓷器粉末狀金屬材料消費(fèi)市場(chǎng)、3D列印陶瓷器產(chǎn)品消費(fèi)市場(chǎng)和有關(guān)電子設(shè)備、控制技術(shù)消費(fèi)市場(chǎng)等的陶瓷器3D列印消費(fèi)市場(chǎng)，快速增長(zhǎng)潛力非常大。陶瓷器3D列印控制技術(shù)詳解陶瓷器件的3D列印包括配置陶瓷器漿料、繪制三維模型并切片、3D列印成型、燒結(jié)等流程，其無需原胚和模具，就能直接根據(jù)計(jì)算機(jī)圖形數(shù)據(jù)，通過增加金屬材料的方法生成任何形狀的物體，簡(jiǎn)化產(chǎn)品的制造程序，縮短產(chǎn)生的研制周期，提高效率并降低成本。3D列印陶瓷器過程
現(xiàn)階段陶瓷器3D列印成型控制技術(shù)主要就可以分為噴墨列印控制技術(shù)(IJP)、熔融沉淀控制技術(shù)(FDM)、分層實(shí)體制造控制技術(shù)(LOM)、選擇性激光燒結(jié)控制技術(shù)(SLS) 和立體光固化控制技術(shù)(SLA)等。 使用這些控制技術(shù)列印得到的陶瓷器坯體經(jīng)過高溫脫脂和燒結(jié)后便可得到陶瓷器零件。根據(jù)成型方法和使用原料的不同，每種列印控制技術(shù)都有自己的優(yōu)缺點(diǎn)，發(fā)展程度也有差距。1熔融沉積造型（FDM）熔化沉積造型法由美國(guó)學(xué)者Scott Crump于1988年研制成功，其以熱塑性絲狀為原料，絲通過可在X-Y方向上移動(dòng)的液化器熔化后噴嘴噴出，根據(jù)所涉及部件的每一層形狀，逐條線、逐個(gè)層的堆積出部件。FDM使用的原金屬材料有聚丙烯、ABS鑄造石蠟等。FDM具有成本低、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、原金屬材料的利用效率高且沒有毒氣或化學(xué)物質(zhì)的污染等優(yōu)勢(shì)，但也具有制備出的原型表面有較明顯的條紋、與截面垂直的方向強(qiáng)度小、成型速度相對(duì)較慢、噴頭容易發(fā)生堵塞，不便維護(hù)的劣勢(shì)。2直寫自由成型（DIW）直寫自由成型控制技術(shù)，將陶瓷器制備成具有固化特性的陶瓷器懸浮液，計(jì)算機(jī)控制的Z軸上的漿料輸送裝置在X-Y平面內(nèi)移動(dòng)，同時(shí)從針頭擠出陶瓷器懸浮液，其在pH值、光照、熱輻射等固化因素作用下實(shí)現(xiàn)固化，逐層堆積形成陶瓷器零件毛坯。DIW具有無需紫外光和激光的輻射，常溫下成型；可制備高致密化的燒結(jié)體的優(yōu)勢(shì)，但也具有水基陶瓷器懸浮液穩(wěn)定性較差，保存周期短；有機(jī)物基陶瓷器漿料穩(wěn)定性高，保存周期長(zhǎng)，但需增加低溫排膠過程，制造成本高的劣勢(shì)。3噴墨列印控制技術(shù)（IJP）噴墨列印法是由Brunel大學(xué)的Evans和Edirisingle研制出來的，它是將含有納米陶瓷器粉的懸浮液直接由噴嘴噴出以沉積成陶瓷器件?，F(xiàn)階段使用的陶瓷器金屬材料有ZrO2、TiO2、Al2O3等。IJP具有成型原理簡(jiǎn)單，列印頭成本低，易產(chǎn)業(yè)化等優(yōu)勢(shì)；但噴墨列印頭堵塞，另外列印高度受限且不能列印內(nèi)部多孔結(jié)構(gòu)模型，還要求粉末狀粒徑分布均勻，流動(dòng)性好且高溫化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定。4三維印刷工藝（3DP）三維列印是由MIT開發(fā)出來的，首先將粉末狀鋪在工作臺(tái)上，通過噴嘴把粘結(jié)劑噴到選定的區(qū)域，將粉末狀粘結(jié)在一起，形成一個(gè)層，而后，工作臺(tái)下降，填粉后重復(fù)上述過程直至做出整個(gè)部件。現(xiàn)階段，以氧化鋯、鋯英砂、氧化鋁、碳化硅和氧化硅等陶瓷器粉體為原金屬材料。3DP具有能夠大體量成型出陶瓷器部件，成本較低的優(yōu)勢(shì)，但也具有黏結(jié)劑黏合強(qiáng)度受限導(dǎo)致部件強(qiáng)度有限，難以獲得機(jī)械性能優(yōu)良的陶瓷器器件的劣勢(shì)。5激光選區(qū)燒結(jié)/熔融（SLS/SLM)SLM 的思想最初由德國(guó)Fraunhofer科學(xué)研究所于1995年提出，SLS和SLM原理與三維印刷控制技術(shù)較類似，將粘接劑換為激光束。在高功率密度激光器激光束開始掃描前，水平鋪粉輥先把金屬粉末狀平鋪到加工室的基板上，然后激光束將按當(dāng)前層的輪廓信息選擇性地熔化基板上的粉末狀，加工出當(dāng)前層的輪廓，然后調(diào)入下一圖層進(jìn)行加工，如此層層加工，直到整個(gè)零件加工完畢。SLS/SLM工藝使用的一般是塑料、蠟、陶瓷器、金屬或其A43EI235E物的粉末狀，其具有無需支撐即可制備復(fù)雜陶瓷器零件的優(yōu)點(diǎn)，但也存在因受到粘接劑鋪設(shè)密度的限制導(dǎo)致陶瓷器制品致密度不高的問題。6光固化快速成型控制技術(shù)（SLA)SLA控制技術(shù)是通過激光的掃描曝光實(shí)現(xiàn)單層的固化。通過紫外激光束，按照設(shè)計(jì)好的原件層截面，聚焦到工作槽中的陶瓷器光敏樹脂混合液體，逐點(diǎn)固化，由點(diǎn)及線，由線到面。通過xy方向固化成面后，通過升降臺(tái)在z軸方向的移動(dòng)，層層疊加完成三維列印陶瓷器零件。SLA具有成型精度極高陶瓷器件燒結(jié)后致密度高的優(yōu)勢(shì)；但存在后處理麻煩，以及二次固化問題，另外，SLA難以加工折射率較高的陶瓷器金屬材料。7疊層實(shí)體制造（LOM）在層片疊加制造工藝中，將單面涂有熱溶膠的箔材通過熱輥加熱，由紙、陶瓷器箔、金屬箔等構(gòu)成的金屬材料就會(huì)粘接在一起。然后上方的激光器按照CAD模型分層數(shù)據(jù)，用激光束將箔材切割成所制零件的內(nèi)外輪廓，再鋪上新的一層箔材，重復(fù)上述過程，直至整個(gè)零部件列印完成。LOM具有成形速度快，適合用于制造層狀復(fù)雜結(jié)構(gòu)零件，后期處理過程比較簡(jiǎn)單的優(yōu)勢(shì)，但也存在不可避免的產(chǎn)生大量金屬材料浪費(fèi)的現(xiàn)象，利用率有待提高，同時(shí)列印過程采用的激光切割增加了列印成本。綜述與展望陶瓷器3D列印控制技術(shù)的出現(xiàn)顛覆了傳統(tǒng)的制造模式，在復(fù)雜結(jié)構(gòu)、一體化制造、降低成本和縮短研制周期等方面極具潛力，打破了陶瓷器傳統(tǒng)加工工藝的限制，受到了眾多學(xué)者和企業(yè)家的關(guān)注。現(xiàn)階段國(guó)外陶瓷器基3D列印金屬材料制造商主要就包括美國(guó)的3DSystems、Tethon 3D和Viridis3D以及澳大利亞Lithioz子公司。國(guó)內(nèi)著名企業(yè)有北京太爾時(shí)代、湖南華曙高科、武漢三維、北京十維、浙江迅實(shí)、深圳長(zhǎng)朗、中航邁特等。2012-2017亞洲沿海地區(qū)及中國(guó)3D列印產(chǎn)業(yè)體量
（單位：萬美元）
有關(guān)數(shù)據(jù)表明，國(guó)內(nèi)從事3D列印的企業(yè)接近200家，70%集中在桌面列印領(lǐng)域，而從事工業(yè)列印機(jī)生產(chǎn)和研發(fā)的企業(yè)有四五十家，從事金屬列印的企業(yè)有三十家，從事生物列印的企業(yè)大概接近十家，從事金屬材料列印的企業(yè)大概有二三十家。雖然在企業(yè)數(shù)量上，我國(guó)已經(jīng)可以媲美國(guó)外企業(yè)，但是在綜合實(shí)力方面，仍有很大的差距。現(xiàn)階段，國(guó)內(nèi)外3D列印發(fā)展的差距：1)產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程緩慢，消費(fèi)市場(chǎng)需求不足;2)美國(guó)3D列印產(chǎn)品的快速制造水平比國(guó)內(nèi)高;3)燒結(jié)的金屬材料尤其是金屬金屬材料，質(zhì)量和性能比我們好;4)激光燒結(jié)陶瓷器粉末狀、金屬粉末狀的工藝方面還有一定差距;5)國(guó)內(nèi)企業(yè)的收入結(jié)構(gòu)單一，主要就靠賣3D列印電子設(shè)備，而美國(guó)的子公司是多元經(jīng)營(yíng)，電子設(shè)備、服務(wù)和金屬材料基本各占銷售收入的1/3。展望今后，3D列印是以數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化為基礎(chǔ)，以個(gè)性化、短流程為特征，實(shí)現(xiàn)直接制造、桌邊制造和批量定制的新的制造方式，相信在不久的將來，3D列印控制技術(shù)一定會(huì)在陶瓷器領(lǐng)域大有作為。(責(zé)任編輯：admin)
