陶瓷3D打印成形技術(shù)

目前陶瓷3D打印成形技術(shù)主要可以分為噴墨打印技術(shù)(IJP)、熔融沉淀技術(shù)(FDM)、分層實(shí)體制造技術(shù)(LOM)、選擇性激光燒結(jié)技術(shù)(SLS) 和立體光固化技術(shù)(SLA)。使用這些技術(shù)打印得到的陶瓷坯體經(jīng)過高溫脫脂和燒結(jié)后便可得到陶瓷零件。根據(jù)成形方法和使用原料的不同，每種打印技術(shù)都有自己的優(yōu)缺點(diǎn)，發(fā)展程度也有差距。

噴墨打印技術(shù)（IJP）

主要分為三維打印和噴墨沉積法。 三維打印是由MIT開發(fā)出來的，首先將粉末鋪在工作臺(tái)上，通過噴嘴把粘結(jié)劑噴到選定的區(qū)域，將粉末粘結(jié)在一起，形成一個(gè)層，而后，工作臺(tái)下降，填粉后重復(fù)上述過程直至做出整個(gè)部件。所用的粘結(jié)劑有硅膠、高分子粘結(jié)劑等。三維打印法可以方便地控制陶瓷坯體的成分和顯微結(jié)構(gòu)，但是坯體需要后處理，而且精度低、強(qiáng)度低。

噴墨沉積法是由Brunel大學(xué)的Evans和Edirisingle研制出來的，它是將含有納米陶瓷粉的懸浮液直接由噴嘴噴出以沉積成陶瓷件。該工藝的關(guān)鍵是配置出分散均勻的陶瓷懸浮液，目前使用的陶瓷材料有ZrO2、TiO2、Al2O3等。制約其發(fā)展的因素主要是陶瓷墨水的配置和噴墨打印頭的堵塞。

漿料擠出成形技術(shù)（類似FDM）

與塑料3D打印的熔融沉積成形（FDM）類似，基本都是由供料輥、導(dǎo)向套和噴頭３個(gè)結(jié)構(gòu)組件相互搭配來實(shí)現(xiàn)。首先熱熔性絲狀材料（混有陶瓷粉末的噴絲）經(jīng)過供料輥，在從動(dòng)輥和主動(dòng)輥的配合作用下進(jìn)入導(dǎo)向套，利用導(dǎo)向套的低摩擦性質(zhì)使得絲狀材料精準(zhǔn)連續(xù)地進(jìn)入噴頭。材料在噴頭內(nèi)加熱熔化后擠出噴嘴，擠出后的陶瓷高分子復(fù)合材料因?yàn)闇夭疃�凝固，按照設(shè)計(jì)好的原件造型進(jìn)行3D打印。

也有部分工藝采用高粘度的陶瓷漿料作為原材料，直接通過噴嘴擠出后在空氣中干燥固化。

本技術(shù)雖然可以實(shí)現(xiàn)多種材料組合，但擠出最小直徑有限，在結(jié)構(gòu)上受到局限，精度較低，比較適用于陶瓷工藝品和多孔材料的生物制造領(lǐng)域。本技術(shù)需要設(shè)置支撐結(jié)構(gòu)、噴頭溫度高、對于原料的要求高。

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