Vincent Poirier 谈陶瓷 3D 打印革命 – Novaadditive 首席执行官

图片来源：Novadditive

就制造业的历史而言，陶瓷的使用可以追溯到最开始，已知最古老的陶瓷制品可以追溯到公元前 28,000 年。然而如今，这种材料正在进入一个新时代。通过将其用作 3D 打印材料，新的纹理和结构可能性展现在我们面前。 NOVADDITIVE 是首个陶瓷增材制造专业中心，处于这一材料革命的先锋地位。我们采访了 NOVADDITIVE 首席执行官 Vincent Poirier，探讨陶瓷零件的独特性能以及增材制造陶瓷市场的未来发展。

您能告诉我一些关于您自己以及您对陶瓷的兴趣是如何开始的吗？

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我在各种陶瓷行业拥有 30 多年的背景，包括古典陶瓷和技术陶瓷，应用领域涵盖艺术、卫生洁具和研究、航空和核能。

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在3D打印陶瓷方面，我已经涉足12年多了。我发现3D打印领域存在缺陷——你可以很容易地找到增材制造的塑料零件，金属零件也是如此，但很难（如果不是不可能的话）找到通过3D打印提供陶瓷零件的服务机构。考虑了几年后，我终于在 2020 年创立了 NOVADDITIVE，旨在解决这种缺乏服务所带来的问题。

让我们深入了解 NOVADDITIVE，这是第一个通过多工艺增材制造生产陶瓷零件的专业中心。您能告诉我更多相关信息吗？

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我们是一家工业公司 - 不是 Fab 实验室，不是打印机制造商，而是一家工厂。为那些通常无法接触到陶瓷、甚至无法将陶瓷视为 3D 打印材料的人们生产定制零件是我们工作的核心——我们正在简化他们的接触途径。

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我们提供陶瓷 3D 打印的大部分可用技术 - 在市场上的四大技术系列中，我们提供三种（SLA、FFF 和 LDM），第四种也即将推出。这意味着我们能够考虑几乎所有提交给我们的增材制造项目。除此之外，我们还能够使用现有的大多数增材制造兼容陶瓷进行打印 - 这些陶瓷的范围包括氧化铝、氧化锆、ATZ、氮化硅和氮化铝以及碳化硅，到用于技术应用的生物相容性陶瓷，到用于经典应用的瓷器、堇青石-莫来石和陶器。这意味着我们拥有的每一项技术都与合适的材料相匹配。因此，我们可以为几乎所有寻求陶瓷零件生产的客户提供零件。由于我们没有与任何特定的技术提供商或打印机提供商联系，因此我们能够自由选择最适合我们的客户及其市场的打印方法。例如，不同的技术可以处理不同的精度、尺寸、几何形状和打印速率——我们已经在我们提供的技术中建立了这些功能的平衡。在与客户交谈并注意到他们的要求后，我们能够根据他们指定的精度和用途确定适合他们的技术和材料。这些对话构成了我们的日常工作。

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增材制造陶瓷的一些最常见应用是什么？有哪些用例对您来说很突出？

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自从我创立 NOVADDITIVE 以来的两年里，我们公司引起了非常广泛的市场的兴趣。

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首先举一个特别有趣的例子，我们为高档米其林星级餐厅生产定制餐具，与知名设计师密切合作，专门为厨师打造定制菜肴、盘子和其他烹饪部件。但另一方面，我们也有涉及空间技术的客户。我们生产的一些陶瓷零件被用作宇宙飞船的结构部件，以提高整个飞行器的性能。在这些环境中，零件必须能够承受更高的温度，或者必须更小、更轻，我们发现陶瓷提供了一种很好的材料。例如，某些特定陶瓷随温度变化的膨胀非常低，非常适合空间的不稳定条件。

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您会看到，3D 打印工艺实际上能够增强陶瓷的性能，实现复杂的几何形状和更小的尺寸，这是其他方式不可能实现的。因此，将这种材料与这种制造方法相结合在研究环境中非常有用。我们的陶瓷打印技术使研究人员能够在更快的时间内开发出新的几何形状和“不可行”的形状。

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陶瓷增材制造还可以应用于艺术创作以及奢侈品。这是一个要求非常高的市场，需要极高的生产精度 - 我们能够达到他们所需的非常精确的公差。与此同时，国防和核工业出于截然不同的原因提出了要求 - 同样，我们可以将陶瓷的特性与增材制造解锁的复杂几何形状联系起来，并为这些市场提供重要的价值。

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尽管陶瓷增材制造通常被认为是一个利基市场，但 Formext 2022 记录了该领域的相当大的扩展和兴趣。是什么促使人们越来越认识到陶瓷作为可印刷材料的价值？

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我们可以打印的材料大致有三种：塑料、金属和陶瓷。塑料市场最大，金属市场稍小，陶瓷市场最小。然而，有几项研究表明陶瓷在该领域开始变得越来越受欢迎。制造商越来越多地寻求创新方法，以在设计和生产新零件时实现更高的性能。陶瓷已广为人知并已使用多年，但如今，公司、研究人员和工程部门发现，通过使用陶瓷可以获得新的性能。这一趋势的驱动力不是时尚，而是性能。现在增材制造陶瓷能够进行打印，为之前尚未解决的几个问题提供了答案。因此，我相信趋势和研究。我们发现，利用这些材料，我们将能够发现更多提高性能的方法。仍然存在一些困难。 使用过的人最能理解陶瓷 使用陶瓷。对于不太熟悉的人来说，我们总是对陶瓷的脆性有疑问——这是一种文化假设。例如，当我们考虑瓷器制品时，我们几乎总是想到它的脆弱性。然而，如果我们考虑它的微观结构，它比玻璃脆性要小得多！此外，陶瓷的耐用性也有待发展——例如，在技术领域，氧化锆等陶瓷在其弹性方面已经有了很大的改进。这使得它们能够用于要求苛刻的机械应用，并由高级奢侈品牌生产数千款令人惊叹的手表。

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Novaadditive 采用黑色氧化锆制成的手表部件。图片来源：Novadditive

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这里的挑战是将不太了解陶瓷的工程部门纳入其中 这个陶瓷世界。他们有一个根深蒂固的假设，即这种材料难以制造，而且很容易破裂——每天、每周我都会收到关于此的问题。解决方案以及进一步推动陶瓷工业应用的驱动力是让技术人员和对 3D 打印感兴趣的人们更容易了解陶瓷作为增材制造兼容材料的知识。首先，陶瓷的应用范围非常广泛——你可以在太空火箭、电子、核能、工程、医疗等各个领域使用它们。其次，它们不仅可以用于增材制造，制造小型原型，还可以以中型系列甚至大系列批量生产的规模制造多个零件。一切皆有可能。

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这是需要克服的最重要的差距。我们必须向那些可能还不了解的人们展示，是的，3D 打印陶瓷是可能的，并且该技术的使用可以开辟广阔的可能性。

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您的一篇文章 提到人类自史前时代以来就一直在使用陶瓷 - 即使在今天，令人难以置信的是我们仍在了解这种材料的用途。

Novaadditive 来年有何计划？

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我们即将面临两项重大举措。 3D 打印用于制造大量零件，其中塑料是目前最常用的材料。对于陶瓷来说，同样的事情也会发生。有一天，在工程部门，有人一觉醒来，想要一批只能通过 3D 打印制造的 500,000 个陶瓷零件。那天，NOVADDITIVE 将会在那里。我们正在准备安装能够处理大批量零件生产的工业设备。当然，我们将始终提供原型和小批量服务，但我们将扩大向客户开放的零件数量范围，无论何时到来，他们都可以订购数十万个零件。第二项举措涉及我们加速研发。这很重要。作为3D打印专家，我们关注新技术的发布和行业发展至关重要。然而，与此同时，我们既是陶瓷专家，又是增材制造制造商，这意味着我们必须倾听有关新发布的陶瓷材料的新闻，并开发用于生产的新配方。我们必须找到能够更准确地满足客户需求的材料供应商。我们的研发进步将使我们能够与客户更加密切地合作，并更加关注地满足他们的要求。这项研究和开发将成为拓展我们活动范围的核心驱动力。

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