家用3D打印机也打印陶瓷材料

  三维打印（3D printing），即快速成形技术的一种，它是一种数字模型文件为基础，运用粉末状金属或塑料等可粘合材料，通过逐层打印的方式来构造物体的技术。过去其常在模具制造、工业设计等领域被用于制造模型，现正逐渐用于一些产品的直接制造。特别是一些高价值应用（比如髋关节或牙齿，或一些飞机零部件）已经有使用这种技术打印而成的零部件。“三维打印”意味着这项技术的普及。三维打印通常是采用数字技术材料打印机来实现。这种打印机的产量以及销量在二十一世纪以来就已经得到了极大的增长，其价格也正逐年下降。

　　如果你本来就有一台3D打印机，并且勇于尝试，打算大干一场的话，下面的介绍一定能满足你的好奇心。让我们一起来看看最新推出的陶瓷挤出丝材吧。
 
　　这款新加入3D打印丝材大家庭的材料是由Kai Parthy设计制造出来的，这位创意满满的发明家之前还推出过几款比较知名的新型打印丝材，其中就有我们介绍过的木质丝材，用于医药和食品包装的Bendlay塑料丝材，专攻大型模型塑造的Laybrick丝材，以及超细纤维柔性材料Poro-Lay等。
 
　　这款名为Lay-Ceramic的陶瓷材料设计灵感是来源于Dries Verbruggen设计的陶瓷挤出机。
 

　　不像PORO-LAY遇水后就会变成类似海绵的多孔质地那样， Lay-Ceramic是一款全封闭实心丝材。“我(在两年多以前就)想将陶瓷粉加入到我的材料中，看看在在以下过程中会发生什么：1、使用我的家用3D打印机打印;2、在烤箱或是烤炉控制的温度下脱脂情况;3、再将瓷坯在1200°C烧结成坚硬的瓷器;4、为成品上釉使其更加漂亮且防水。”Kai说道。
 
　　有了Lay-Ceramic材料，用户就可以自己制作可煅烧的瓷器模型了。
 

使用PRUSA i3打印机在加装加热板和全金属锡槽热端后工作效果图
 

3D打印的小物件。左：2 x 2 cm，使用3mm丝材打印
 

Lay-Ceramic材料3D打印物件在经历热解后的效果。聚合物粘合剂已经开裂。

 
　　当然，在3D打印机和煅烧方面，用户还是需要做些调整。
 

煅烧薄壁物品 / 0.6 mm 打印头 / 单层

 
　　现在，Lay-Ceramic还在实验阶段“我现在只实验做了些小物品，因为我的烤箱只有一个小门。”Kai称他正尝试在现有基础上提高制作的质量。而其中最重要的一点就是在脱脂阶段对材料壁较厚的模型的优化。之后要是实现的就是在煅烧阶段减少模型收缩量。“在最后的测试阶段，烧结后的收缩量已经达到了20%-25%。而我想做的就是再将这个数值缩小。”Kai说道。
 
　　Kai还补充道：“除了粘土和陶瓷以外，我还想在混合物中加入金属粉末，打印并烧结出钢材质物品。”
 
　　但是，正如他在POROLAY材料上的开发，Kai的试验经历了太长时间，一些的特殊丝材已经不具备生产能力了。
 
　　Kai还在2013年末与RepRapUniverse公司合作，在Prusa i3打印机上试验了Lay-Ceramic丝材的打印效果。