2021深圳国际陶瓷3D打印应用高峰论坛

2021年9月11日，2021深圳国际陶瓷3D打印应用高峰论坛在深圳国际会展中心顺利举办。著名高校及研究所专家学者、国内外知名企业技术高管悉数到场，围绕陶瓷3D打印新产品、新应用、新市场的产业升级与发展动态展开研讨。

在工业4.0的大背景，陶瓷3D打印技术作为增材制造技术之一，开始进入高速增长期。据相关研究报告预测，到2030年，陶瓷增材制造市场的收入估计将达到48亿美元。但截至目前，陶瓷相对于其他材料的3D打印仍然非常小众，陶瓷3D打印材料制备过程中的关键工艺与技术瓶颈问题亟待解决。让我们看看本届论坛特邀的7位演讲嘉宾传递了哪些行业新思路、新方向!

陈教授是本届论坛的特邀主持嘉宾，有条不紊地把控全场节奏。同时，他为大会做报告演讲，详细介绍了深圳大学增材制造研究所(AMI-SZU)研究团队基于结构功能一体化增材设计与制造思路，在相关多孔陶瓷零部件的3D打印方法与创新应用研究方面取得的系列进展，并探讨所涉及的多种主流陶瓷3D打印技术的工艺原理、优势和前景。陶瓷材料具有优异和稳定的声光电磁热等物化性能。而多孔陶瓷结构，不论是人为设计还是自然生成、规则或不规则的微宏观多孔陶瓷结构，已经在机械电子、航空航天、能源环保、生物医疗等各类工程领域获得了广泛而重要的应用：如热防护、电磁波屏蔽、净化过滤、催化增殖、骨植入物等等。3D打印技术的出现为更加复杂陶瓷结构的制造与应用提供了新途经。

赵教授的演讲致力于结合宏观与微观结构的精准控制来阐明陶瓷增材制造领域的未来发展趋势和攻关重点。对于各种工业应用领域而言，先进陶瓷材料增材制造的核心价值是在于控形和控性两方面的协同作用。针对不同应用物理性能的“调控”是增材制造技术的重中之重。宏观与微观结构的精准控制是未来陶瓷材料应用拓展的直接决定要素。宏观尺度的结构调控是增材制造应用产品开发的“新”内容，充分强调理论预测计算和实验验证是未来的必经之路;微观尺度的结构调控则是陶瓷材料领域的老生常谈，精准继承和发展显微结构控制的配方与工艺控制是不可避免的挑战。

伍教授围绕陶瓷增材制造技术的发展现状与未来的展望，重点陈述了其研究团队近年采用DLP基的光固化方法来制备先进陶瓷材料的研究工作。先进瓷材料在国民经济的很多关键行业中有着广泛的应用。陶瓷关键部件和器件常采用粉末工艺来制备。由于陶瓷材料固有的高硬度、高熔点、脆性大等特征，粉末工艺需要依赖昂贵的模具，长时间后加工来获得最终形状，制备工艺复杂，制作时间长，制作成本高。常规粉末工艺难以制备复杂形状陶瓷零部件以及多功能或变化功能的陶瓷复合材料部件。增材制造(3D打印)技术是智能制造的核心技术，它能有效克服上述缺点，为复杂形状陶瓷关键部件制造提供了全新的可能性。3D打印目前主要应用在高分子材料和金属材料领域，这些增材制造方法原则上也可用于陶瓷材料的增材制造。

近几年先进陶瓷制造技术有了快速发展，特别是以3D打印为代表的新兴技术方法。刘兵山老师及其研究团队为了获得高精度、大尺寸、复杂构型的陶瓷制件，采用立体光刻工艺，先后攻克了多项关键技术，开发了适用于微重力抛物线飞行试验、太空飞行试验、地面材料研究、地面工业化生产的陶瓷高精度成型装备和系统。刘兵山老师还系统地介绍了在航空发动机叶片熔模精密铸造陶瓷型芯、碳化硅反射镜、变介电常数雷达透波天线罩研究、氧化锆义齿批量化制造等方面的应用。阿蓝尼克先生就“MOVING DLP技术”展开演讲，根据MOVING DLP技术在口腔领域的应用经验，再结合高度快速固化的陶瓷膏料，MOVING DLP提供了大幅面快速打印的可能，所以在量产小型产品和打印大型工件都能发挥其优势。慧瓷公司已经利用Prodways公司的V10陶瓷打印机为国外公司定期量产一些复杂的陶瓷产品。

马总在本次演讲中介绍了3DCERAM在针对不同客户群体需求所推出的不同功能的打印设备及选配件，以具体应用案例展开介绍其应用领域。基于光固化的陶瓷3D打印无论是技术工艺或是市场细分，会逐渐转变为基于应用定义陶瓷3D打印工艺，应用定义工艺即应用端的需求将深度参与到设备功能、相关软件、材料配方、后处理配套装置等过程中，并不断改变和优化整个流程。

精细复杂结构陶瓷材料在电子、化工、医疗、军工等诸多领域有着重要应用，陶瓷3D打印技术在精细复杂结构陶瓷材料的制备上展现出了独特优势，如何突破精细复杂结构陶瓷材料批量化制造是3D打印业界以及陶瓷产业思考和探索的重要课题。因此，范教授瞄准陶瓷批量化制备中需攻克的大尺寸和高精度两个关键难题，提出采用多光机智能融合的Matrix-DLP技术来实现成型幅面可达1米的大尺寸高精度陶瓷材料的制备，显著的提高了生产效率。同时，范教授创新性地提出了采用长波长绿光固化浆料来降低高固含量陶瓷浆料成型过程中因散射产生的成型精度差等问题，显著的提高了打印的精度。范教授还展示了长波长绿光的陶瓷光固化Matrix-DLP技术在典型陶瓷材料上的应用。

(关键字：陶瓷)