顆粒在線訊：陶瓷光固化增材制造因其靈活性高、精度高、能制造復(fù)雜陶瓷件受到越來越多研究者的關(guān)注。陶瓷漿料的配置是進行光固化打印前最重要的環(huán)節(jié)之一，一方面高固含量的陶瓷漿料會減小燒結(jié)后的收縮有利于尺寸精確控制，另一方面陶瓷漿料的高粘度特性會極大地影響打印過程中的鋪料環(huán)節(jié)，嚴重時會導(dǎo)致打印失敗。如何開發(fā)高固含量低粘度的陶瓷漿料呢，一直是研究者們關(guān)注的焦點。

△陶瓷產(chǎn)品

2022年4月，日本化學(xué)巨頭Showa Denko團隊與Tethon合作開發(fā)了一款新型的高固含量陶瓷3D打印漿料，下面一起看下去吧！

總部位于Nebraska的Tethon Corporation已成為3D打印陶瓷材料的領(lǐng)先開發(fā)商。增材制造(AM)行業(yè)內(nèi)外的很多企業(yè)開始注重陶瓷光固化材料的研發(fā)工作。最新的一項研究是日本化工巨頭昭和電工株式會社（簡稱“SDK”，在TYO： 4004上市）的美國分公司已與Tethon合作開發(fā)用于3D打印的高固含量氧化鋁樹脂材料。

此款陶瓷樹脂由超過 75%（按體積計）和 90%（按重量計）的氧化鋁組成。據(jù)兩家公司稱，這比業(yè)內(nèi)其他氧化鋁材料的固含量高出25%。較高的固含量可以使得燒結(jié)后的收縮小于10%，有利于尺寸控制。

氧化鋁材料具有高強度和耐磨性，可用于制備切削工具。同時，它能夠在高溫下工作，具有低導(dǎo)熱性和導(dǎo)電性，是理想的隔熱和電絕緣體。然而，也正是這種高耐熱性使其難以加工，這就凸顯了3D打印靈活制造得優(yōu)勢。

△使用 Showa Denko和Tethon的新型氧化鋁漿料3D打印的零件。圖片由Tethon公司提供。

Tethon 3D 的首席執(zhí)行官 Trent Allen說：“與昭和電工株式會社合作非常愉快。Tethon有大量的樹脂增材制造的經(jīng)驗，昭和電工株式會社在無機材料、陶瓷和化學(xué)領(lǐng)域有數(shù)十年的經(jīng)驗，我們兩個的合作將徹底改變陶瓷增材制造。許多陶瓷增材制造中都存在收縮問題，這會限制零件的特征尺寸產(chǎn)生翹曲。我們通過合作旨在解決這種問題，為材料特性設(shè)定了新標準?！?/p>

昭和電工株式會社美國公司總裁 Masao Horayama 說：“我們預(yù)計未來十年陶瓷增材制造領(lǐng)域會蓬勃發(fā)展，我們的團隊一直在尋求進入增材制造市場的方法。很高興推出第一種專為增材制造設(shè)計的氧化鋁材料，同時我們相信與像Tethon這樣經(jīng)驗豐富的材料團隊合作是將昭和電工株式會社的材料專業(yè)知識推向市場的一種方式?！?/p>

昭和電工株式會社是一家大型化工產(chǎn)品公司，截至2020年收入為9.38B美元。其業(yè)務(wù)包括鋁的生產(chǎn)（是全球氧化鋁的主要用途）、為鋁基材料開發(fā)其他用途、參與石化生產(chǎn)等。

根據(jù)SmarTech Analysis的“陶瓷增材制造生產(chǎn)市場：2019-2030年”報告可知 ，預(yù)計到2030年，陶瓷3D打印價值4.8B美元。然而，陶瓷3D打印市場仍然很小，只有少數(shù)3D打印機制造商，例如Lithoz和3Dceram，所以這意味著Tethon有極大的發(fā)展空間。