Novadditive CEO Vincent Poirier 解读陶瓷 3D 打印革命

图片来源：Novadditive

就制造史而言，陶瓷的使用可追溯至远古，最古老的已知陶瓷制品可追溯至公元前 28,000 年。然而今天，这种材料正步入新纪元；通过作为 3D 可打印材料应用，新的纹理和结构可能性在我们面前展开。NOVADDITIVE 作为首个专门从事陶瓷增材制造的专业中心，站在这场材料革命的前沿。我们采访了 NOVADDITIVE CEO Vincent Poirier，探讨陶瓷零件的独特性能及陶瓷增材制造市场的未来征程。

能否简单介绍一下你自己，以及你对陶瓷的兴趣是如何开始的？

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我在各类陶瓷行业拥有 30 多年背景，涵盖传统陶瓷和技术陶瓷，应用跨越艺术、卫生洁具、研究到航空航天和核能。

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就 3D 打印陶瓷而言，我已参与 12 年以上。我发现 3D 打印版图中存在空白——塑料零件增材制造随处可见，金属零件亦然，但要找提供陶瓷零件 3D 打印服务的服务商，却相当困难（甚至不可能）。这念头萦怀数年后，我于 2020 年创立 NOVADDITIVE，旨在解决这一服务缺失带来的问题。

聚焦 NOVADDITIVE，它是首个通过多工艺增材制造生产陶瓷零件的专业中心。能否多介绍一些？

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我们是一家工业公司——不是 Fab Lab，不是打印机制造商，而是工厂。为那些通常接触不到陶瓷、甚至不考虑将陶瓷作为 3D 打印材料的人生产定制零件，是我们的核心使命——我们在简化他们的获取路径。

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我们提供市场上大多数陶瓷 3D 打印技术——市面上四大技术家族，我们拥有三种（SLA、FFF、LDM），第四种也即将到位。这意味着我们能考量几乎所有带来的增材制造项目。此外，我们能用市面上大多数增材兼容陶瓷打印——从氧化铝、氧化锆、ATZ、氮化硅和氮化铝、碳化硅，到用于技术应用的生物相容性陶瓷，再到瓷器、石英莫来石、陶土用于传统应用。这意味着我们拥有的每种技术都匹配合适的材料。结果是，我们能为几乎所有寻求陶瓷零件生产的客户提供零件。因为我们不绑定任何特定技术或打印机供应商，能自由选择最适合客户及其市场的打印方法。例如，不同技术能处理不同精度、尺寸、几何形状和打印速率——我们在可用技术中建立了这些能力的平衡。与客户沟通并记录需求后，我们能根据他们指定的精度和用途，确定合适的技术和材料。此类对话构成我们的日常工作。

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增材制造陶瓷最常见的应用有哪些？有哪些突出用例？

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自创立 NOVADDITIVE 两年来，我们收到极广泛市场的咨询。

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从一个特别有趣的例子说起：我们为高端米其林星级餐厅生产定制餐具，与知名设计师紧密合作，为主厨专门创作定制菜盘、盘子及其他烹饪部件。另一极，我们也有涉足航天技术的客户。我们生产的一些陶瓷零件用作飞船结构部件，提升整机性能。在这些环境下，零件须耐更高温度、或须更小更轻，我们发现陶瓷是极佳材料。例如，某些特定陶瓷随温度变化的膨胀系数极低，完美适配航天的易变条件。

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你看，3D 打印工艺实际上能增强陶瓷性能，实现原本不可能的复杂几何和更小尺寸。因此，将这种材料与这种制造方法结合，在研究语境下非常有用。我们的陶瓷打印让研究者能更快打开新几何和"不可行"形状。

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陶瓷增材制造也应用于艺术创作和奢侈品。这是极苛刻的市场，要求极高生产精度——我们能达到他们所需的极精密公差。同时，国防和核工业因截然不同的原因也极具挑战——同样，我们能将陶瓷特性与增材制造解锁的复杂几何结合，为这些市场交付重要价值。

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Formext 2022 记录了陶瓷增材制造领域的显著扩张和关注度上升。是什么在推动陶瓷作为可打印材料价值的日益认可？

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可打印材料大致有三类：塑料、金属、陶瓷。塑料市场最大，金属市场稍小，陶瓷市场最小。但多项研究显示陶瓷在该领域开始流行。制造商在设计和生产新零件时，越来越寻求实现更高性能的创新方式。陶瓷早已为人熟知并使用多年，但今天公司、研究者和工程部门发现，用它们能达到新性能。驱动此趋势的不是时尚——是性能。现在可打印了，增材陶瓷为几个此前未解决的问题提供了答案。我相信趋势和研究，因为基于此。我们发现，用这些材料能发掘更多推进性能的途径。仍有一些困难。陶瓷最为习惯使用陶瓷的人所理解。对不熟悉者，我们总面临关于陶瓷脆性的问题——这是文化预设。考虑瓷器制品，我们几乎总认为其易碎。但若考虑其微观构成，它比玻璃脆性小得多！此外，陶瓷耐用性在发展中——技术领域如氧化锆在韧性上有巨大改进。这使其可用于苛刻机械应用，及生产数千枚惊艳腕表的高端奢侈品牌。

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挑战在于让不懂陶瓷的工程部门进入陶瓷世界。他们深植预设：材料难制造、易破碎——我每天每周都收到这类问题。解决方案、推动陶瓷工业应用更进一步的驱动力，是让陶瓷作为增材兼容材料的知识更易获取，无论对技术人员还是对 3D 打印感兴趣者。首先，陶瓷应用极广——航天火箭、电子、核能、工程、医疗，无处不在。其次，增材制造中陶瓷不仅能做小原型，还能制造多个零件，达到中批量甚至大批量生产规模。一切皆有可能。

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这是最关键的鸿沟。我们必须让可能尚不理解的人看到：是的，3D 打印陶瓷是可能的，且这种技术用法能打开广阔可能性地平线。

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你的一篇文章提到人类自史前时代就使用陶瓷——即使今天，我们仍在不断发现这种材料能做多少，令人难以置信。

Novadditive 来年有何规划？

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两大举措在即。3D 打印用于制造大批量零件，塑料目前是此用途最主流材料。陶瓷也将迎来这一天。总有一天，某个工程部门的人醒来想要 50 万个只能通过 3D 打印制造的陶瓷零件。那一天，NOVADDITIVE 将在场。我们正安装能处理大批量零件生产的工业设备做准备。当然，我们将始终提供原型和小批量服务，但会扩大客户可订购的零件数量范围，允许他们在未来那一天订购数十万件。第二项举措涉及加速研发。这很关键。作为 3D 打印专家，我们必须跟进新技术发布和行业发展。同时，我们既是陶瓷专家也是增材制造商，意味着必须关注新发布的陶瓷材料、开发生产新配方。必须找到能更精准响应客户需求的材料供应商。我们的研发进展将使我们能更紧密地与客户合作、更精准地跟进其需求。这研发将成为拓展我们业务范围的核心驱动力。

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