——未来陶瓷成型的主要发展方向之一

陈健

3D打印技术出现在20世纪90年代中期，其以计算机三维设计模型为蓝本，通过软件分层离散和数控成型系统，利用激光束、热熔喷嘴等方式将陶瓷粉末、金属粉末、塑料、细胞组织等特殊材料进行逐层堆积黏结，最终叠加成型，制造出实体产品，它与普通打印机工作原理基本相同，打印机内装有液体或粉末等“打印材料”，打印材料由传统的墨水、纸张转变为粉末状陶瓷、金属、塑料等经过处理的特殊材料。

现在3D打印技术可应用于航空航天、汽车制造业、模具加工等各行各业。3D 打印的应用范围之广超乎人们的想象，理论上说，几乎只要存在的东西都可以通过3D 打印机复制出来。随着技术的不断成熟，3D 打印技术有望在以下几个行业中得到广泛使用。

1、传统制造业：3D 打印无论是在成本、速度和精确度上都远胜于传统制造技术。3D打印技术本身非常适合大规模生产。汽车行业在进行安全性测试等工作时，可以将一些非关键部件用3D 打印的产品替代，在追求效率的同时降低成本。

2、医疗行业：在外科手术中，3D 打印技术可为需要器官移植的患者“量身打造”所需器官，无需担心排异反应。而打印一个人体心脏瓣膜，只需要10美元的高分子材料。

3、文物保护：博物馆里常常会用很多复杂的替代品来保护原始作品不受环境或意外事件的伤害，同时复制品也能将艺术或文物的影响更多更远的人。

4、建筑设计行业：在建筑行业里，工程师和设计师们已经逐渐开始使用3D 打印机打印的建筑模型，这种方法快速、成本低、环保，同时制作精美，完全合乎设计者的要求，同时又能节省大量材料。

5、配件饰品行业：3D 打印技术很好地满足了配件饰品消费者个性化多样化的需求，目前国内外已经有一些公司开始为消费者提供个性化3D打印服务。

中国3D打印技术发展非常迅速，在2013年两会上，全国政协委员、中航工业副总工程师、中国航母舰载机歼-15总设计师孙聪透露，歼-15项目率先采用了数字化协同设计理念，而这与3D打印技术关系紧密。他透露，钛合金和M100钢的3D打印技术已应用于新机试制过程，主要是主承力部分。

歼-15战机

对于以陶瓷材料为主要发展方向的中科院上海硅酸盐研究所而言，利用3D打印技术可以制备出传统成型技术难以或者无法获得的各种复杂形状的陶瓷产品。我们可以将陶瓷粉末与塑料等粘结剂进行均匀混合，制备出所需的打印材料，然后通过计算机辅助，设计成客户所需的各种形状，并通过打印机打印出所需的产品，也许不久我们就可以获得打印的陶瓷部件、人工关节等，因此3D打印技术可成为我们科研人员关注的一个重要技术发展方向。

复杂的陶瓷产品