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摘要：本文将根据3D打印陶瓷材料的研究进展进行简短讨论。从实际的研究情况来看，已经出现了许多在陶瓷零件制造中使用并发挥积极作用的3D打印技术。3D打印陶瓷材料的研究已经取得成功，但仍然有其缺点。因此，有必要加强技术研究，提高成型材料的性能和密度，并提高技术应用的优势。
关键词：3D打印；陶瓷材料；部件精度；部件质量
前言
陶瓷已有数千年的历史，其特性又硬又脆，很难加工和成型，因此只能制造简单的三维形状，周期长且成本高。陶瓷3D打印技术可以生产复杂的陶瓷产品，而且3D打印技术不仅快速，易于操作和高度精确，也为陶瓷注入了新的活力。
目前为止，3D打印技术已应用于许多领域，例如汽车和航空航天，并且在制造和医疗领域具有最广泛的应用。高性能陶瓷由于其优异的性能（如耐磨性和高抗压强度）而已成为航空航天和生物医学领域的常用材料。随着需求的增长，对此类组件的性能要求不断提高，从而推动了新材料成型技术的研究与开发。
一、3D打印陶瓷材料研究现状
近年来，对陶瓷材料的3D打印的研究持续增长。我国2015年宣布的计划建议关注3D打印技术的发展并加快其发展。2016年，国家层压模型标准技术委员会正式成立，以提供有力的支持并领导3D打印技术的推广，应用和开发。当前，在各种领域中应用了许多类型的3D打印技术，例如光固化成型技术和直接金属激光烧结技术。基于3D打印技术，降低陶瓷材料的加工和制造难度，打破常规加工和制造技术的瓶颈，增加陶瓷产品的设计和制造自由度，满足个性化需求，有望实现高精度并促进发展高性能陶瓷产品。
二、陶瓷3D打印技术
1.熔融沉积成型技术
应用FDC工艺，将有机粘合剂和陶瓷粉末混合，使用毛细管流变仪或挤出机制成长丝，使用计算机控制在高于熔点的温度下熔融，陶瓷生坯接下来，将生坯中包含的所有聚合物粘合剂脱脂，以在高温条件下制造陶瓷零件。FDC中使用的长丝材料必须具有特定的热性能，机械性能，粘度，强度，粘合性能和弹性模量，这是测量长丝材料的四个因素。实际效果是，当使用此技术打印陶瓷材料时，小的结构部件的层压不够精确，并且由于粘合剂的原因，很难完全去除生坯，这将很容易产生气泡和变形，从而限制了该技术的应用。
2.立体光刻成型技术
SLA是最早的快速原型技术。SLA技术的使用是先用紫外线固化特殊的液态树脂材料，然后再用紫外线逐层固化液态树脂，以形成整个组件。最初，该技术被应用于聚合物材料的模制。由于技术的进步和进步，它被应用于陶瓷材料的成型。对于特定的应用程序流程，特定的流程为：1）将光固化树脂和陶瓷粉末混合，以获得低粘度，高固含量的陶瓷浆料。2）控制紫外线，结合实际情况，选择要照射的浆料表面，并使浆料聚合形成陶瓷体。3）进行脱脂和烧结以获得陶瓷零件。对于商业应用，基于光刻的陶瓷制造技术是主要焦点。
3.3DP技术
在陶瓷材料的打印中，使用3DP技术，并使用液滴注入方法来实现相关操作。根据计算机上的信息，使用打印头一点一点地喷涂粘合剂，粉末逐渐堆积，最后形成所需的产品。3DP技术的应用适合于模制陶瓷和聚合物材料。某些操作使用硅溶胶和聚合物粘合剂。技术应用要点：1）合理选择基材。如果要确保应用陶瓷3DP技术的效果，则需要确保粉末的性能。由于陶瓷的晶粒尺寸，它直接影响材料成型的精度。通常，通过使用小粒径的粉末可以确保成型的精度。然而，粉末的低流动性使得在某些操作过程中打印头更可能被堵塞。使用流动性好，粒径大的粉末可防止扬尘，但成型效果不好。实际操作过程中应将选择与实际情况结合起来。2）粘合剂和添加剂的选择。在应用3DP技术时，必须选择与粉末材料兼容的粘合剂材料，以实现快速成型。如果要满足喷雾的要求，通常需要添加诸如分散剂和活化剂之类的材料，以控制粘合剂的粘度和表面张力。3）支撑材料和后处理材料。3D打印技术在执行陶瓷材料成型操作中的应用需要确保可以轻松，轻松地去除支撑材料，并控制去除过程对产品精度的影响。适当使用后处理材料可以增加零件的硬度和强度。
三、3D打印陶瓷材料研究发展趋势
关于当前的3D打印陶瓷材料的实际发展，打印材料限制了它们的发展，并且在应用成型过程和后处理过程中存在各种问题，这是研究的重点。在这里，我们将分析存在的问题，设想3D打印技术的发展趋势，并讨论以下内容。
1.破解打印材料的困扰
从目前的3D打印技术的实际应用来看，所使用的粘合剂或光敏树脂与陶瓷粉的结合强度不足，并且受陶瓷粉的影响，导致陶瓷坯料的密度和机械性能难以实现，甚至是表面粗糙。另外，在通过热处理方法除去粘合剂之后，生坯的体积收缩率大，结构变形易于发现，结构易于塌陷，并且模制尺寸和精度难以控制。基于此，未来的研究需要加强对打印材料的研究。
2.提升成型工艺水平
由于3D打印陶瓷材料的当前状态，很难应用3DP技术来生产低收缩率，高密度的陶瓷零件。如果在特定操作期间使用的粘合剂量相对较少，则生坯将具有高孔隙率，这将影响粘结强度。如果该量大，则在陶瓷烧结之前和之后的生坯的体积收缩变得相对较大，这会影响陶瓷的性能。另外，常见的喷嘴堵塞会影响成型精度。基于此，对3D打印陶瓷材料的研究应从成型过程开始，加大研究力度并优化成型过程。
3.优化后处理工艺
由于3DP技术的当前应用，固化粉末和载体材料的去除提出了后处理技术的复杂应用的问题，其可以容易地损害生坯结构的完整性。固化后去除多余的材料会影响生坯表面的光滑度。通常需要手动维修，因此很难确保成型的规模和准确性。基于此，在技术研究过程中应注意优化后处理过程。
结束语
总而言之，从3D打印陶瓷材料的当前研究状况中已经获得了良好的结果。有许多适用的3D打印技术可用于打印陶瓷材料。3D打印技术的实际应用仍然存在一些缺点。需要加强技术研究，改善现有的3D打印技术，创新打印技术，并促进其在陶瓷材料制造中的应用。
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