专家访谈：Nanoe 首席执行官 Guillaume de Calan 关于陶瓷 3D 打印的未来

陶瓷 3D 打印仍然是增材制造中一个相对较新且经常被忽视的领域。然而，材料的多功能性使陶瓷 3D 打印成为一系列工业用例的理想选择，从轴承和半导体到航空航天和珠宝应用。因此，难怪已经采取措施使陶瓷 3D 打印完全适用于 AM 生产。

Nanoe 是一家总部位于法国的公司，为 3D 打印提供工业级技术陶瓷。它也是第一个提供技术陶瓷长丝（Zetamix）的公司。我们与 Nanoe 的首席执行官 Guillaume de Calan 进行了交谈，以了解有关 Nanoe 战略的更多信息、它计划如何使陶瓷桌面 3D 打印可行，以及陶瓷 3D 打印的巨大市场潜力。

你能告诉我们关于 Nanoe 的事吗？

我们是一家为陶瓷行业生产粉末和原料的原材料供应商。我们在 10 年前创建了这家公司，服务于许多不同的行业，包括医疗和航空航天。本质上，我们为这些行业提供成功生产零件所需的原材料。

我们还为一系列需要高科技材料的应用提供服务，这些材料具有高强度、耐高温和耐腐蚀性等特性。半导体就是这种应用的一个例子。

您提到了一些使用陶瓷的不同行业。您能否扩展您的材料的一些应用？

我可以举两个例子。首先是珠宝和制表业，有几家公司生产陶瓷戒指、手表和其他类型的珠宝。他们对陶瓷 3D 打印感兴趣，将其作为制作原型、小批量和按需生产的一种方式。

第二个领域是航空航天，那里有大量技术陶瓷的用例。它们用于从观察镜到结构部件和电信的所有领域。

在航空航天领域，陶瓷 3D 打印或一般 3D 打印的明显优势之一是能够减轻您生产的零件的重量和质量。例如，这可以通过拓扑优化来实现。当您考虑将一公斤材料送入轨道的成本时，陶瓷 3D 打印的好处立即变得显而易见。

因此，潜在的航空航天客户对生产用于观测目的的轻型部件、结构部件、电信——基本上是任何进入卫星的东西的可能性感兴趣。

你为什么决定创立Nanoe？

Nanoe 最初是从一家法国实验室衍生出来的，在那里我们拥有制造工业用纳米材料的工艺。但我们很快意识到需要专注于特定的应用——这个应用是技术陶瓷。

当我们成立之初，我们为传统工艺生产原材料，如压制、注塑、铸造和任何其他用于生产陶瓷部件的工艺。我们根本没有参与 3D 打印。然而，今年我们开始专注于 3D 打印技术。我们的客户确实有传统的陶瓷成型工艺，但他们也越来越希望集成 3D 打印工艺。

3D 打印陶瓷材料面临哪些挑战？

3D 打印陶瓷总是涉及一些挑战。一个挑战源于陶瓷是一种无法熔化或融合的非常高温的材料。这意味着为金属和塑料开发的工艺不能直接用于陶瓷。

因此，我们必须使用间接方式来 3D 打印陶瓷：我们将粉末与某种粘合剂混合，例如可以是热塑性塑料或树脂。 3D 打印部件后，我们去除粘合剂并烧结部件本身。这是一个相当复杂的过程：例如，您需要确保陶瓷和粘合剂之间的均匀混合，确保尽可能多的陶瓷。您还需要这种混合物的行为方式与您使用的塑料或树脂相同。最后，您需要能够烧掉粘合剂以仅保留陶瓷，这是一个很大的挑战。

后处理步骤有哪些？

因此，我们已将我们的粉末用于 FDM 工艺，这意味着我们可以使用塑料粘合剂制造陶瓷细丝。这些细丝可用于任何 FDM 打印机。但是，不可避免地需要进行一些后处理，因为您需要去除粘合剂并在非常高的温度下烧结陶瓷以固化零件。而当我说高温时，我们说的是1500℃及以上。

在后处理方面，至少有两个步骤。第一种是化学脱脂，我们将一块浸入溶剂中以去除粘合剂或至少部分粘合剂。第二个是烧结步骤，我们在非常高的温度下烧结零件以生产高密度陶瓷零件。

您为什么决定让您的粉末适应 FDM？您是否计划扩展到其他技术？

从我们作为原材料供应商的角度来看，我们的目标是接触尽可能多的潜在客户。由于 FDM 是应用最广泛的 3D 打印技术，我们决定从这里开始。这也使陶瓷的桌面 3D 打印成为可能，这是一种非常新的东西，更容易实现。

目前还没有真正存在使用桌面3D打印生产陶瓷的方法。虽然有一些用于工业生产的机器，但它们需要非常高的资本投资，并且非常适合生产，而不是快速原型制作或桌面打印。我们的目标是改变这一点。

虽然我们已经开始使用 FDM，但我们也计划在未来转向其他技术。

如何做您看到陶瓷 3D 打印市场的发展趋势了吗？

陶瓷3D打印市场还很新。事实上，当您查看金属和塑料时，陶瓷市场目前非常小。目前，全球提供 3D 打印陶瓷工作系统的公司可能不到 10 家，数量并不多。造成这种情况的主要原因是陶瓷 3D 打印的挑战性。

话虽如此，我们看到了该技术在未来的巨大潜力。我们可以看到客户的应用：陶瓷制造商、航空航天、奢侈品和其他一些行业的陶瓷用户，真的希望使用这项技术。所以我们相信这个市场会有快速的发展。

另外，请记住，这项技术是最新的：就进化而言，陶瓷 3D 打印可能比金属 3D 打印晚 10 到 15 年。所以我可以想象，在 10 年内，我们将在用于生产的陶瓷 3D 打印方面取得重大进展。

Nanoe 在这个市场格局中处于什么位置？

首先，我们的技术是全新的。陶瓷 3D 打印最常见的工艺是基于立体光刻技术，使用光敏树脂。我们的技术不同。我们的材料使您能够更快地生产陶瓷零件并制造更大的零件。我们可以生产的几何形状甚至还有一些优势。

与陶瓷 3D 打印的其他解决方案相比，我们还有一个很大的优势：由于我们是原材料供应商，而不是机器制造商，我们的目标是使我们的原材料适应现有的机器市场。

目前市场上的陶瓷 3D 打印解决方案基于相反的前提：开发用于 3D 打印陶瓷的新机器。这是一个非常不同的观点。

通过使用我们的方法，我们可以覆盖更广泛的人群，他们更习惯于 3D 打印金属或塑料的概念。这样，我们也可以更轻松地展示 3D 打印陶瓷的好处。

您如何看待增材制造在未来五年的发展？

作为一种总体趋势，我们看到了从原型设计和测试到实际生产最终零件的转变——例如将在飞机上进入卫星的零件。

该行业长期以来一直在玩 3D 打印，特别是在原型和工具方面，但我觉得最终零件有巨大的发展。这是我们看到的主要趋势。

您还有什么要补充的吗？

对于陶瓷和金属3D打印，我们经常看到很多公司都在努力使用这些技术。投资金属或陶瓷 3D 打印机的成本仍然很高——我们说的是数十万，在某些情况下甚至是一百万欧元。

许多公司才刚刚开始使用这些技术，还没有开发出明确的用例。他们只是想看看这项技术有什么可能。在这种情况下，中小企业（中小型公司）可以证明如此大的支出是合理的。

这正是 Nanoe 所适合的地方：我们的愿景是让桌面陶瓷 3D 打印成为现实。使用我们的解决方案，您只需不到 1 万欧元的投资即可开始印刷陶瓷。我们相信这是一个很大的变化。

我们的下一个目标是在金属上实现同样的目标——即为金属桌面 3D 打印开发解决方案。我们将在下个月的 Formnext 上推出它。

有关 Nanoe 的更多信息，请访问： https://www.nanoe.com .