3D陶(tao)瓷打印(yin)技术(shu)在高(gao)性(xing)能陶瓷的(de)成(cheng)型制造(zao)领域具有巨大(da)的发(fa)展潜力

　　瓷作(zuo)为(wei)一(yi)种结构材(cai)料(liao)，因具(ju)有(you)高的(de)弯(wan)曲(qu)强(qiang)度、良(liang)好的(de)蠕(ru)变(bian)性(xing)能(neng)、高(gao)硬(ying)度(du)和耐高(gao)温(wen)等特(te)点而广泛应(ying)用在(zai)航(hang)空航天(tian)、工业(ye)制造和(he)生(sheng)物(wu)医(yi)疗(liao)等方(fang)面。
 

　　然而，采用(yong)传(chuan)统方法制(zhi)备的(de)陶(tao)瓷，普(pu)遍存在(zai)加工困难(nan)，难(nan)以制(zhi)备(bei)复(fu)杂(za)形(xing)状(zhuang)制(zhi)品(pin)的问(wen)题。
 

　　新兴(xing)的(de)3D陶(tao)瓷打(da)印技(ji)术(shu)在(zai)高(gao)性能陶瓷的(de)成(cheng)型制(zhi)造领(ling)域具有(you)巨(ju)大(da)的发展潜(qian)力，有望(wang)突(tu)破传(chuan)统(tong)陶瓷(ci)加(jia)工和生(sheng)产(chan)的技术(shu)瓶(ping)颈，为陶瓷(ci)关键零(ling)部(bu)件(jian)的应用(yong)开辟新的(de)途径，为(wei)解决(jue)传统制(zhi)造问(wen)题和(he)挑战提供(gong)了(le)的可能(neng)性(xing)。
 

　　1、陶瓷(ci)3D打印技术 3D打(da)印技(ji)术(shu)(又称(cheng)增(zeng)材(cai)制(zhi)造(zao))的出(chu)现突(tu)破(po)了(le)传统(tong)制造(zao)技(ji)术(shu)的(de)约(yue)束(shu)，为实(shi)现复(fu)杂(za)结构件制造提(ti)供(gong)了(le)一种可能(neng)。相(xiang)对于(yu)传(chuan)统的(de)减(jian)材、等(deng)材(cai)制造方(fang)式，增材制造(zao)技术具有不(bu)增加(jia)成(cheng)本(ben)，无(wu)需模(mo)具(ju)，就可(ke)制(zhi)备(bei)出(chu)异形产品的特点(dian)。
 

　　其(qi)的优势(shi)是能(neng)制(zhi)备出传(chuan)统加(jia)工(gong)方(fang)式(shi)无(wu)法(fa)制备的(de)复(fu)杂结构，实(shi)现材料的结(jie)构化(hua)设计，从(cong)而(er)高(gao)效(xiao)实(shi)现材(cai)料与结构(gou)的一(yi)体(ti)化、结(jie)构与功能(neng)的(de)一(yi)体(ti)化。 陶瓷(ci)3D打印技(ji)术是(shi)一(yi)种(zhong)通过离散材(cai)料(liao)逐层制造并(bing)叠(die)加(jia)得到三(san)维复杂结(jie)构陶瓷(ci)零(ling)件(jian)的制造技术，具有(you)材料(liao)利用率(lv)高(gao)、制造灵(ling)活(huo)性强(qiang)、数字化(hua)程(cheng)度(du)高(gao)等优势(shi)，适(shi)用(yong)于(yu)小(xiao)批(pi)量(liang)、复杂(za)结(jie)构(gou)的(de)陶瓷零件制造。
 

　　2、主(zhu)流(liu)的(de)陶(tao)瓷3D打印技术(shu) 目前(qian)主流(liu)的陶(tao)瓷(ci)3D打(da)印(yin)技(ji)术有(you)：熔融(rong)沉(chen)积(ji)成型技术(shu)(FDM)、光固化(hua)3D打印技(ji)术(shu)(SLA)、墨(mo)水直写成型(DIW)、粉(fen)末(mo)床(chuang)激光烧结(jie)(SLS)等。
 

　　1.1熔(rong)融沉(chen)积(ji)成型(xing)技术(FDM) FDM技术是采(cai)用(yong)混(hun)有(you)陶(tao)瓷粉(fen)末(mo)的(de)喷(pen)丝作(zuo)为(wei)原材料(liao)，使用高分(fen)子(zi)熔点(dian)以上的(de)温度将喷丝中的高分子(zi)材(cai)料融化(hua)后(hou)挤出(chu)喷(pen)嘴，挤出(chu)后(hou)的(de)陶瓷高(gao)分子复(fu)合(he)材料(liao)冷却固化。 FDM技(ji)术设(she)备(bei)原(yuan)料(liao)成本低、材料(liao)利(li)用率高、可选(xuan)材料(liao)丰(feng)富(fu)，但精(jing)度较低(di)，难以构(gou)建结构复杂(za)的构件、与(yu)截面(mian)垂(chui)直的方(fang)向(xiang)强(qiang)度低(di)且成型速度较慢。
 

　　1.2光固化(hua)3D打(da)印技术(SLA) 光(guang)固化(hua)3D打印技(ji)术被(bei)认(ren)为是(shi)和(he)受欢迎(ying)的3D打(da)印技(ji)术(shu)，并已在(zai)广泛使用，是将(jiang)陶(tao)瓷粉体(ti)与(yu)光(guang)敏树脂及(ji)其他添加剂(ji)混合成(cheng)光(guang)敏陶(tao)瓷浆(jiang)料，紫(zi)外光在程序(xu)控(kong)制下逐(zhu)点(dian)扫(sao)描浆(jiang)料(liao)引(yin)发(fa)光(guang)敏树(shu)脂(zhi)交(jiao)联，使(shi)得(de)浆料固化成(cheng)型(xing)。浆(jiang)料(liao)固化一(yi)层(ceng)，成型台下降一定(ding)高(gao)度以补充(chong)浆(jiang)料(liao)，新一层(ceng)浆(jiang)料在(zai)紫外(wai)光作用下(xia)继(ji)续固化(hua)。
 

　　陶(tao)瓷(ci)浆(jiang)料逐(zhu)层(ceng)固化(hua)得到(dao)陶(tao)瓷(ci)生(sheng)坯(pi)，经(jing)脱(tuo)脂(zhi)和(he)烧结(jie)处理(li)后得(de)到(dao)陶(tao)瓷(ci)材料(liao)。 SLA技(ji)术具有(you)成(cheng)型(xing)速(su)率(lv)快、制(zhi)品表(biao)面(mian)质(zhi)量(liang)好(hao)、尺(chi)寸(cun)精度(du)高等优(you)势(shi)。与(yu)其(qi)他(ta)技(ji)术(shu)相(xiang)比(bi)，SLA技术(shu)适合(he)制备高精(jing)度(du)、形(xing)状复(fu)杂的(de)小(xiao)型(xing)零(ling)件(jian)。该(gai)技术不(bu)限陶(tao)瓷基材(cai)(氧化(hua)铝(lv)、氧化锆、磷(lin)酸钙等)，致(zhi)密(mi)度(du)可高(gao)达(da)96%以(yi)上。