陶瓷增材制造的工业应用比金属和塑料材料大概晚十多年，这其中陶瓷增材制造的许多挑战可以追溯到加工结构陶瓷材料的内在困难，包括加工温度高、对缺陷敏感的机械性能和加工特性差。为使陶瓷增材制造领域成熟，未来的研发应着眼于扩大材料选择，改进3D打印和后处理控制，以及多材料和混合加工等独特能力。
陶瓷的3D打印市场应用方面，在形态的基础上，将3D打印陶瓷市场分析分为细丝、液体和粉末。根据最终用途，3D打印陶瓷市场分为航空航天与国防、医疗保健、汽车、电子、核能等。由于陶瓷在原型制作和铸造方面的应用，航空航天和国防占据了相当大的市场份额。
△3D打印陶瓷市场预测© SmarTech
利用3D打印技术实现高性能陶瓷零部件精细成型是目前的热点话题。与金属和聚合物相比，陶瓷材料由于其固有的机械硬度和脆性，很难通过机械加工等减法成型方法成型。这是陶瓷3D打印对整个行业非常有吸引力的原因。随着越来越多的企业进入到该领域，提供不同的解决方案。到2032年陶瓷3D打印市场有望在2022年的基础之上增长7倍。
在目前这种情况之下，Formnext + PM South China 2022深圳国际增材制造、粉末冶金与先进陶瓷展览会将于2022年9月14日至16日在深圳国际会展中心3号馆举办。展会将继续聚焦增材制造、粉末冶金及先进陶瓷相关的前沿成型制造技术，赋能高端制造业革新，助力产业智能升级，为高端制造筑造高品质的全产业链创新互动平台。升华三维作为国内金属/陶瓷间接3D打印技术的开拓者和领航者,也将展示最新的陶瓷3D打印技术应用成果，为市场注入全新活力。
升华三维展位效果图
在本次展会的B71号展位，升华三维将打造“面向规模化生产的间接3D打印技术，下一代产品设计及制造方案”为主题的特装展位，还将携核心产品工业型独立双喷嘴3D打印机UPS-250及大尺寸独立双喷嘴3D打印机UPS-556亮相展会。设备均采用独立双喷嘴设计，可以同时打印或者各自轮流打印金属和陶瓷不同种类材料的复合产品开发，实现复杂结构和产品的成形，具有操作简单、工业型、高精度、高质量、高性价比等优点，适用于科研教育、工业制造、航天航空、军事国防、生物医疗、汽车、模具制造、新能源等领域的3D打印技术开发、材料开发和金属/陶瓷产品快速开发制造。
升华三维3D打印机
基于以上3D打印设备，升华三维已实现氧化锆、氧化铝、碳化硅、氮化硅等特种陶瓷材料及以羟基磷灰石为主的生物陶瓷材料的3D打印。为3D打印大规模进入应用市场创造有利的客观条件。
氧化锆3D打印
因氧化锆材料具有高强度、高硬度、耐高温、耐腐蚀、低密度、化学稳定性好等优异特性，通过与3D打印技术的紧密结合，其在航空航天、汽车制造、生物医疗、工业制造、化工等行业有着广泛的应用。
氧化锆零部件（样品来源：升华三维）
另外，在生物医疗行业一直热衷于采用3D打印技术，特别是在假肢到植入物等一系列医疗应用上。因为在与传统的医疗植入物制造方式相比，陶瓷3D打印提供了更加便捷、低成本、个性化的制造优势，而且陶瓷具有类似人体骨骼的多孔表面，在医疗植入方面能够达到更优异的治疗效果。当然，除了骨科植入物，牙科其实也是氧化锆陶瓷3D打印的另一个重要的医疗应用。
氧化锆结构件（样品来源：升华三维）
氧化铝3D打印
陶瓷3D打印技术具备的各项优势，大幅提高了氧化铝陶瓷的生产效率并降低了生产成本。由升华三维推出的氧化铝陶瓷3D打印材料可用于生产氧化铝的陶瓷部件。目前氧化铝陶瓷3D打印材料已经在建筑、航空航天和电子产品等领域得到了推广及应用。
氧化铝零部件（样品来源：升华三维）
碳化硅3D打印
而碳化硅陶瓷是一种具有高强度、高硬度、高热导率、高化学稳定性等优异性能的陶瓷材料，被广泛应用于航空航天、微电子、汽车工业、核工业等领域。结合3D打印技术的SiC陶瓷制备技术成为目前研究和应用的主要发展方向，升华三维已实现SiC陶瓷复杂结构部件的大尺寸、轻量化、一体化制备。能良好地解决传统陶瓷材料复杂形状难成型、难加工，制作周期长、成本高的问题。
碳化硅结构件（样品来源：升华三维）
近日，中国科学院上海硅酸盐研究所陈健副研究员首次提出高温熔融沉积3D打印结合反应烧结制备高固含量SiC陶瓷的新方法，成功制备出力学性能接近于传统方法制备反应烧结的SiC陶瓷。该团队使用3D打印设备UPS-556实现了SiC陶瓷复杂结构和产品的快速成形，大大节省了产品打印时间，具有操作简单、工业型、高精度、高质量、高性价比等优点。再结合反应烧结制备工艺在复杂结构碳化硅陶瓷产品近净尺寸成型方面形成了巨大优势，从而提高了产品生产效率并降低生产成本，为制造复杂结构陶瓷提供了新的工艺方案。
上硅所提出SIC陶瓷制备新方法
氮化硅3D打印
作为陶瓷3D打印材料中的新成员，氮化硅算是目前陶瓷3D打印材料中最坚硬、最耐磨的材料之一。此外还具有低密度、抗热震性、高温下的高机械性能和低热膨胀系数等优点，在航空航天、国防军工、机械领域得到广泛应用。
氮化硅结构件（样品来源：升华三维）
生物陶瓷3D打印
近期，升华三维实现了具有高强度、高度有序性、孔分布及孔结构高度可控的生物陶瓷人工骨打印。羟基磷灰石、磷酸三钙等生物陶瓷材料具有良好的生物相容性、无刺激性、无排异作用。而3D打印技术理论上能实现任意形状的骨结构，与患者的骨缺损部位相符合。为人工骨的个性化、定制化、一体化复杂结构体制备提供了可能，能满足生物医疗领域个体化治疗的需求。并且通过3D打印的建模及拓扑优化，在保证良好的力学性能的同时，有效地控制其内部微孔洞结构的数量、大小及分布,打印出具有与人体骨组织相似的相互连通的微孔洞结构，为细胞、纤维等新生骨组织的长入提供生长空间。可广泛用于临床医疗和外科方面的骨折和关节软组织损伤的修复。
生物陶瓷植入体（样品来源：升华三维）
同时，深圳国际陶瓷3D打印暨医疗行业应用高峰论坛将于9月15日作为展会同期活动隆重举办，让我们一起期待陶瓷3D打印技术在医疗领域的应用吧。
升华三维与您相约展会现场，欢迎广大客户朋友亲临参观交流。
3D打印技术作为《中国制造2025》、工业5.0中未来智能制造的关键，正在不断改变人们的生产和生活方式。升华三维将顺应时代潮流，抓住历史机遇，坚持技术创新，不断探索行业新应用，快速响应市场需求，给客户带来高性价比的产品及服务体验。