細分應用亮點頻現(xiàn) ，陶瓷3D打印技術(shù)正風行

來源：智能制造網(wǎng)

隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，陶瓷3D打印技術(shù)作為增材制造技術(shù)之一，漸漸與傳統(tǒng)的減材和材制造一樣，成為醫(yī)療、文娛、家居等行業(yè)應用不可或缺的一大組成部分。

智能制造網(wǎng)訊 2019年，全球3D打印產(chǎn)業(yè)規(guī)模達119.56億美元，增長率為29.9%，同比增長增加4.5%。放眼國內(nèi)，國內(nèi)2019年3D打印產(chǎn)業(yè)規(guī)模達157.47億元，較2018年實現(xiàn)大幅提升。2020年，國內(nèi)3D打印產(chǎn)業(yè)又站立在了變革與創(chuàng)新的前沿陣地上。

陶瓷材料具有高硬度、高強度、耐高溫、低密度、化學穩(wěn)定性好、耐腐蝕等優(yōu)異特性，是三大固體材料之一。目前，陶瓷3D打印制備的主要有氧化鋯陶瓷、氧化鋁陶瓷、磷酸鈣陶瓷等。

常見的幾種陶瓷3D打印結(jié)構(gòu)設計包括夾層結(jié)構(gòu)、仿生結(jié)構(gòu)、點陣結(jié)構(gòu)、個性化設計四種。其中，夾層結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢在于吸音、隔熱、耐疲勞、質(zhì)量較輕、彎曲強度大、抗失穩(wěn)能力強；點陣結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢在于節(jié)省材料、減輕重量、均勻分解外部載荷，保證承載能、用作植入物時與人體組織密切融。

實現(xiàn)陶瓷材料3D打印技術(shù)需要依靠兩個系統(tǒng)，一是計算機軟件系統(tǒng)，即用來進行結(jié)構(gòu)和圖形的設計，并將其轉(zhuǎn)換成通用的代碼語言；二是接收指令的運作系統(tǒng)，即用來輸出打印最終的成品。

從具體過程來看，通過陶瓷墨水的輸送進行3D打印。如果想要顏色的漸變，在原料中可以添加不同的顏色粉料就可以達到效果。在專業(yè)的機械化操作下，陶瓷工藝品的成品率高，造型精美且別具一格。

總結(jié)起來，3D打印可以讓陶瓷的細節(jié)呈現(xiàn)更加細膩、生動新奇、立體感更強，色彩也更加豐富多變，在基本模型的基礎上，通過3D打印技術(shù)可以將陶瓷任意縮小放大，并及時修復陶瓷上的瑕疵、缺陷。與其他材料相比，陶瓷更具美感，觸覺性也更為優(yōu)越，在化學抗性以及生物相容性方面表現(xiàn)出眾，所以陶瓷3D打印常常會用于3D打印的醫(yī)學應用當中。

一件3D打印陶瓷產(chǎn)品的呈現(xiàn)，總需要借助相應的設備。運用陶瓷3D打印機后，一向以塑料和金屬為材料的3D打印可以使用特制的專屬泥料作為原料進行打印，使心中創(chuàng)意造型很快變?yōu)閷嵨�；陶瓷極速干燥箱則是在打印完成后，快速為瓷坯干燥上釉；然后送入陶瓷快速燒成爐進行燒制，一件陶瓷作品制作完成。國際瓷都江西景德鎮(zhèn)多所科研院校及企業(yè)都已引入3D打印相關(guān)技術(shù)及設備。

據(jù)調(diào)研報告《2020年陶瓷增材制造》預測，到2030年，陶瓷的增材制造市場將增長到31億美元，包括所有硬件、材料和相關(guān)零件收入。整個陶瓷市場，包括所有與傳統(tǒng)陶瓷(砂和水泥)相關(guān)的收入，到同年可能達到48億美元。

在工業(yè)4.0的大背景以及各國政府的大力支持下，預計未來十年，全球3D打印產(chǎn)業(yè)將仍處于高速增長期。據(jù)IDC預測，2020年全球3D打印產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值將達289億美元。我國作為全球3D打印產(chǎn)業(yè)發(fā)展的大力推動者和促進者，將在3D打印行業(yè)標準制定、專業(yè)人才培養(yǎng)、前沿技術(shù)研發(fā)等方面投入更多的精力。

關(guān)鍵核心技術(shù)達到國際同步發(fā)展水平，工藝裝備基本滿足行業(yè)應用需求，生態(tài)體系建設顯著完善，在部分領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)規(guī)模化應用，國際發(fā)展能力明顯提升，這些是2020年我國增材制造產(chǎn)業(yè)發(fā)展的目標。在2020年年底，我們或許能更全面、客觀的了解這些小目標的實現(xiàn)狀況。