陶瓷 3D 打印入门

使用陶瓷材料进行 3D 打印仍然是增材制造商技术库中的一个相对较新的补充，但尽管如此，它具有广泛的潜在应用，从美丽的艺术创作到多功能的工业部件。在今天的教程中，我们将简要介绍陶瓷 3D 打印、该技术的工作原理以及如何确保您的第一个设计成功。

它是如何工作的？

目前陶瓷3D打印主要有两种方式：喷射打印和挤压打印。

一些陶瓷 3D 打印使用基于喷射的方法，将液体喷射到粉末床中以结合所选材料。一旦以这种方式建立了一层，打印床就会降低，并沉积一层新的粉末。然后重复这个过程，直到构建了整个对象。

或者，可以使用基于挤出的技术（使用粘土打印时的流行方法）打印零件。使用这种方法，挤出机将材料一次一层地沉积在印刷床上，而无需粘合剂材料。

虽然这是两种最广泛使用的方法，但其他方法正在缓慢但肯定地确立自己的地位。例如，Prodways 使用自己的 DLP® MOVINGLight® 技术提供陶瓷打印，该技术专为工业应用而设计。

无论使用哪种方法，一旦打印完成，物体仍将处于“绿色”状态，需要在窑中烧制以去除水分并硬化零件。第一次烧制后，涂上预釉涂层并使其干燥。然后再次烧制零件，并涂上釉料。然后对零件进行最后一次烧制，并涂上另一种釉料，以获得闪亮、光滑的表面。

应用

也许最明显的是，陶瓷 3D 打印可用于创建各种有吸引力的家居装饰。它为艺术家和设计师提供了一种全新的工具，可以将他们的概念变为现实。作为奖励，一旦在后处理过程中进行涂层，用于陶瓷印刷的材料是完全食品安全的，这意味着它们可以用于印刷厨具。

然而，重要的是要记住，陶瓷印刷在工业、医疗甚至航天领域也有应用。例如，在工业领域，陶瓷阀门和过滤器元件现在可以进行 3D 打印，大大减少了对备件的存储需求，并允许根据需要生成功能性备件。同时，在医疗领域，可以3D打印陶瓷，为患者打造量身定制的种植牙。

材料

一系列新的和传统的陶瓷材料现在可以 3D 打印，包括：

• 粘土。 一系列不同的粘土材料可用于打印，并采用专用技术（例如 WASP 的 LDM 挤出机）来支持探索这种材料的专业人士和业余爱好者。
• 氧化铝-二氧化硅。 它由比利时的 iMaterialise 以粉末形式使用，该公司在打印过程中使用二氧化硅或瓷器作为粘合剂。
• 氧化铝/氧化锆。 功能陶瓷部件的首选材料，广泛应用于工业界。
• 瓷器。 目前由 Shapeways 作为 SLS 材料提供。一个关键优势是，与其他陶瓷材料相比，包括哑光饰面在内的饰面选择范围更广。

让您的设计栩栩如生

为了帮助您入门，以下是一些设计陶瓷零件的实用技巧：

• 避免使用互锁部件，因为使用当前的陶瓷 3D 打印技术无法实现。
• 如果零件精度是一个主要问题，请务必考虑必须添加到所有陶瓷零件的不同釉层，因为这些将至少增加一毫米零件表面。
• 避免墙壁太薄和/或没有支撑。这些不仅在印刷过程中存在翘曲的风险，而且在印刷后将生坯移至窑炉时也很容易损坏它们。
• 锐角可能会在烧制过程中破裂，并可能在精加工过程中变得平滑，所以尽可能避免它们。
• 对于基于粉末的打印，请记住在您的设计中考虑逃逸孔，以便在零件烧制之前去除多余的粉末。这一点很重要，因为任何没有清除掉的多余粉末都会影响零件的表面质量。
• 确保您的零件具有坚固、稳定的底座，并记住该区域必须保持未上釉。

陶瓷 3D 打印是一种令人惊讶的多功能技术，绝对值得制造商进一步研究。我们期待在不久的将来看到它如何继续发展，因为越来越多的制造商将其纳入自己的原型设计和生产流程。