陶瓷增材制造的應(yīng)用將在2025年之后經(jīng)歷一個(gè)增長(zhǎng)拐點(diǎn)。主要原因是，陶瓷增材制造3D打印技術(shù)將逐漸成熟，市場(chǎng)上存在足夠支撐這一技術(shù)應(yīng)用發(fā)展的生產(chǎn)需求。

從中長(zhǎng)期來(lái)看，3D打印陶瓷部件的附加價(jià)值將推動(dòng)用戶對(duì)于陶瓷增材制造硬件和材料的需求。對(duì)于工程陶瓷、先進(jìn)陶瓷材料的應(yīng)用來(lái)說(shuō)，這一趨勢(shì)體現(xiàn)的更為明顯。許多生產(chǎn)陶瓷部件的企業(yè)，尤其是制造先進(jìn)陶瓷部件的企業(yè)，都可以從為增材制造而設(shè)計(jì)（DfAM）的高附加值陶瓷部件中獲益匪淺。

分享一個(gè)國(guó)際上知名高性能陶瓷產(chǎn)品制造商Avignon Ceramic 通過(guò)3D打印技術(shù)和增材制造設(shè)計(jì)思維提高陶瓷產(chǎn)品性能與品質(zhì)的應(yīng)用案例,以此來(lái)感受3D打印技術(shù)為復(fù)雜陶瓷產(chǎn)品帶來(lái)的附加值。

3D打印陶瓷濾芯

替代傳統(tǒng)發(fā)泡工藝

傳統(tǒng)發(fā)泡工藝制造流程是，首先用氧化鋯粉、高嶺土、長(zhǎng)石等原料混合的陶瓷漿液給聚氨酯海綿陶瓷上漿，通過(guò)燒結(jié)去除聚氨酯，最終獲得多孔的陶瓷濾芯。這一過(guò)程不僅過(guò)程繁復(fù)，生產(chǎn)的產(chǎn)品品質(zhì)也不太穩(wěn)定。

其原因是在傳統(tǒng)的發(fā)泡過(guò)程中，由于發(fā)泡中空部分的結(jié)構(gòu)是隨機(jī)形成的，在燒結(jié)后容易產(chǎn)生一些薄而脆的陶瓷結(jié)構(gòu)，在注入熔融金屬液體時(shí)，這些脆弱的結(jié)構(gòu)可能因?yàn)閴毫Χ屏?，反而使金屬熔體中摻雜進(jìn)新的雜質(zhì)。

2018年，Avignon Ceramic 與 陶瓷材料生產(chǎn)商N(yùn)anoe 接洽后，決定采用D打印技術(shù)取代傳統(tǒng)工藝。

Nanoe 開(kāi)發(fā)了適用于材料擠出3D打印工藝的陶瓷線材。Nanoe向Avignon Ceramic 推薦了Raise3D 上海復(fù)志基于材料擠出工藝的熔融制絲（FFF）3D打印設(shè)備-Raise3D Pro2。

Avignon Ceramic的產(chǎn)品設(shè)計(jì)師在開(kāi)發(fā)3D打印泡沫陶瓷濾芯時(shí)，采用了增材制造設(shè)計(jì)思維。得益于3D打印技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，他們可以精確設(shè)計(jì)濾芯的支柱長(zhǎng)度和孔徑，從而來(lái)控制金屬熔體的流量以及過(guò)濾精度，提高產(chǎn)品的功能性以及確保產(chǎn)品品質(zhì)的穩(wěn)定一致。

Raise3D Pro2 3D打印機(jī)，為Avignon Ceramic 實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品品質(zhì)提供了助力。Pro2 3D打印機(jī)最小噴嘴直徑可達(dá)0.2mm，最小層厚可精確至0.01 mm，且非常穩(wěn)定。幫助Avignon Ceramic 可以實(shí)現(xiàn)7/24不間斷地生產(chǎn)高性能陶瓷產(chǎn)品。

–國(guó)內(nèi)首次亮相–

在剛剛結(jié)束的第一屆陶瓷增材制造前沿科學(xué)家論壇(FAME2021)上，Raise3D Pro2與Nanoe Zetamix線材組成的陶瓷3D打印技術(shù)首次在國(guó)內(nèi)亮相。

這一基于材料擠出工藝的熔融制絲（FFF）陶瓷3D打印技術(shù)，引起了參會(huì)學(xué)校和科研院所的密切關(guān)注，與會(huì)期間，上海交通大學(xué)、北京工業(yè)大學(xué)、華南理工等等多所高校和科研機(jī)構(gòu)就對(duì)此設(shè)備表示了強(qiáng)烈興趣。