（昆山博力迈三维打印科技有限公司供稿）

近年来，陶瓷3D打印逐渐兴起，据国际权威机构预测，3D打印陶瓷市场的全球规模有望从2016年的2780万美元，增长至2021年的1.315亿美元，期间的复合年增长率(CAGR)将高达29.6%，2027年将达到10亿美元，在航空航天，医疗，工业制造甚至消费品领域将会迅速普及。陶瓷3D打印方法有多种，其中较先进方法采用的原料是陶瓷-光敏树脂浆料，工艺流程如下：

陶瓷-光敏树脂浆料由陶瓷粉和液态光敏树脂单体混合而成，此外还包括光引发剂、溶剂、分散剂等助剂。

目前，陶瓷3D打印机有两种流行机型：

1. 奥地利Lithoz公司生产的陶瓷3D打印机，采用下光源面投影（DLP）固化陶瓷-光敏树脂浆料。

2. 法国3DCERAM公司生产的陶瓷3D打印机，采用上置激光-振镜扫描（SLA）固化陶瓷-光敏树脂浆料。打印氧化锆陶瓷测试件3点弯曲强度为1100 MPa，相对密度为99%。

在昆山工研院3D研究所研发成果的基础上，昆山博力迈三维打印科技有限公司已能批量生产高性能陶瓷3D打印机，这种打印机有4种型号，其主要技术参数如下：

CSL陶瓷3D打印机采用自主专利的陶瓷浆料和3D打印技术，是科技部2018年重点专项（1.20）的首选陶瓷3D打印机，有如下特点：

（1）采用先进激光–振镜扫描（SLA）成形原理

激光固化陶瓷–光敏树脂浆料后，形成3D陶瓷生坯件，然后经脱脂与高温烧结，构成陶瓷件。

（2）浆料性能稳定，打印陶瓷件的密度和强度高

采用高陶瓷容积比的浆料，所含成分长时间不偏析、不沉降，打印陶瓷件有高密度和高强度（氧化锆陶瓷测试件的3点弯曲强度可达750 -1000 MPa）。

（3）采用循环式加料与余料回收，材料利用率高

不设置活塞式浆料缸，采用强力泵使陶瓷浆由料盒流至成形台，并循环工作，回收剩余的陶瓷浆料，正常打印所需浆料容积小于3～5 L，特别适合打印材料研发。

（4）刮刀倾角可变，铺设浆料薄层均匀、平坦

能根据陶瓷浆料的黏度，优化刮刀倾角，确保浆料薄层达到25μm。

（5）采用特殊防卡壳结构设计，运行更可靠

浆料中细小陶瓷硬粒不会造成运动障碍和卡死。

（6）多项打印参数可调，工艺性和材料适应性好

可调节的参数有：激光输出功率、光斑尺寸、激光焦点、激光扫描速度和扫描路径、刮刀倾角和打印速度，从而能确保陶瓷件层间可靠粘结、表面光洁和高打印效率，并可打印梯度组织陶瓷件。因此，与DLP式陶瓷3D打印机相比较，有更好的工艺性和材料适应性。

高性能陶瓷3D打印机的主要应用领域如下图所示：

在北大口腔医院牵头的2018年科技部“增材制造与激光制造”重点专项“口腔修复体3D打印临床应用示范”中，博力迈公司负责提供自主研发的氧化锆SLA成形设备、配合进行浆料配置、成形、脱脂烧结工艺的优化。

下面是博力迈陶瓷3D打印机打印的陶瓷件实例：

氧化锆陶瓷义齿

采用德国ATOS光学扫描仪，对打印并脱脂烧结的氧化锆陶瓷牙冠与设计牙冠比对表明，其关键内腔形貌尺寸误差小于41微米，合乎要求：

陶瓷骨修复体

三维贯通多孔陶瓷件（孔径小于0.10-0.15mm）

飞机叶片与叶轮

机械零件

装饰品

综上所述，博力迈陶瓷3D打印机有很高的性价比，完全可以取代同类进口产品！有信心向中国高铁学习，走向世界！

应用和推广陶瓷3D打印技术的关键是：建立陶瓷浆料、陶瓷3D打印、脱脂烧结和应用的强强联合与配套！