陶瓷3D打印批量生產(chǎn)：3D Ceram快速陶瓷成型（FCP）

陶瓷3D打印已經(jīng)研究了近二十年(幾乎與AM一直存在)并且從一開始就表現(xiàn)出很大的潛力，但最近才開始出現(xiàn)陶瓷3D打印實用和商業(yè)應用。在這個交互式陶瓷3D打印指南中，您將能夠從單個交互式圖表訪問和了解每個陶瓷AM工藝。

制造業(yè)中很少有材料可以提供與陶瓷一樣廣泛的應用。在增材制造方面，廣泛的陶瓷應用和材料類型通過更廣泛的不同陶瓷增材制造工藝得到進一步擴展，這些工藝已經(jīng)并且在陶瓷制造中不斷研究，驗證和實施。

對于陶瓷生產(chǎn)的所有數(shù)字增材制造工藝，實際上與所有傳統(tǒng)陶瓷生產(chǎn)一樣，打印部件必須經(jīng)過相當大的后處理才能達到其所需的機械和化學性能以及最終部件密度。實質(zhì)上，光聚合過程首先需要脫脂以去除聚合物，然后所有技術(shù)都需要燒結(jié)零件 - 當然，除非您正在打印砂模和金屬鑄件的芯。

雖然這些額外的步驟使得陶瓷3D打印 - 從數(shù)字文件到最終部件 - 比其他材料的其他AM技術(shù)稍慢，但在使用傳統(tǒng)制造技術(shù)時也需要這些步驟。考慮到AM與傳統(tǒng)技術(shù)相比的優(yōu)勢 - 例如設(shè)計自由度，復雜的幾何形狀，完全定制(特別是在生物醫(yī)學應用中)，材料零損耗，以及低成本。首先我們先了解一下3D Ceram快速陶瓷成型（FCP）技術(shù)。


Fast Ceramics Production是由3DCeram開發(fā)的專有增材制造技術(shù)，3DCeram是最早從直接3D打印生產(chǎn)陶瓷部件的企業(yè)。FCP是一種SLA光聚合技術(shù) - 其中使用激光聚合由光敏樹脂和陶瓷材料(氧化鋁，氧化鋯和羥基磷灰石HA)制成的漿料。在許多工業(yè)應用中，F(xiàn)CP生產(chǎn)具有相同化學和機械性能的功能性最終部件 - 高強度，尺寸穩(wěn)定性和耐腐蝕性; 隔熱和電絕緣; 和化學穩(wěn)定性 - 作為傳統(tǒng)制造工藝生產(chǎn)的零件。

3DCeram開創(chuàng)3D打印陶瓷應用的最有趣領(lǐng)域之一是骨替代品和顱骨植入物。正如 本文所 解釋的，與傳統(tǒng)的植入物生產(chǎn)方法相比，增材制造可以完全控制多孔結(jié)構(gòu)的幾何形狀。這促進骨整合并增加活骨與植入物之間的壓縮機械強度; 減少炎癥和植入物排斥的變化。
3DCeram通過其Ceramaker系統(tǒng)以及設(shè)計和打印服務提供FCP。

快速陶瓷成型如何運作?
FCP基本上是3DCeram的SLA技術(shù)的專有名稱，因此很像其他SLA機器的工作原理：紫外激光用于選擇性地聚合一桶光敏材料，逐層厚度為25到100微米。與所有陶瓷部件一樣，需要對生坯部件進行脫脂和燒結(jié)以除去樹脂并達到最終密度，從而使陶瓷部件具有化學和機械性能。
3DCeram擅長的地方是3DMIX陶瓷材料。他們開發(fā)了一系列即用型漿料，包括氧化鋯，氧化鋁，羥基磷灰石(HAP)，氮化硅，堇青石，鋯石和二氧化硅。他們匯總了一些有用的數(shù)據(jù)表，說明了機械性能和應用：這里是氧化鋯， 氧化鋁 和 HAP的鏈接 。

FCP 3D打印機：
3DCeram生產(chǎn)兩臺機器：Ceramaker C900(下圖)。它們的有效建筑體積為300 x 300 x 100 mm。

最近，3D Ceram中國區(qū)總經(jīng)理馬濤告訴南極熊：他們將推出實現(xiàn)全自動批生產(chǎn)功能的整體解決方案，成為陶瓷制造中非常重要的產(chǎn)業(yè)環(huán)節(jié)；2018年底還將推出600*600mm更大幅面的陶瓷3D打印機，以及可以打印多種材料的打印機。