张晓丽 李 楠 宋 涛 王守兴 于宏林

(山东工业陶瓷研究设计院有限公司 山东 淄博 255000)

近年来，以3D打印技术为基础工艺核心的快速成型技术在先进陶瓷领域得到迅速发展及应用，发展较快、应用较多的快速成型技术主要包括激光选区烧结( selective laser sintering，SLS)、激光选区熔化(selective laser melting，SLM)、三维喷印(three-dimensional printing，3DP)、熔融沉积制造(fused deposition modeling，FDM)、分层实体制造(laminated object manufacturing，LOM)、立体光固化(stereolithography Apparatus，SLA)、数字光处理(digital light processing，DLP)和直写成形(direct ink writing，DIW)等。其中，SLS、SLM和间接(粘接)3DP等以陶瓷粉体作为打印原材料，FDM等以陶瓷丝材作为打印原材料，LOM等以陶瓷片材作为打印原材料，而SL、DLP、DIW和直接(喷墨)3DP等则以陶瓷浆料/膏材作为打印原材料。笔者以SLS、FDM、LOM、SLA为例，分别介绍几种快速成型技术。

1 激光选区烧结技术

激光选区烧结技术(SLS)是将陶瓷材料和激光技术结合在一起的技术，其工作主要构件为工作台、压辊、激光器，工作原理是通过机械运动将粉末供料系统中的粉末向上运输，利用压辊将粉末平铺在工作台上，利用计算机计算和控制线路扫描粉末，激光扫描过后的粉末其中熔点较低的材料会融化烧结，形成一种层状结构，扫描结束后，工作台会下降至一定高度开始往返式作业，与前一层状陶瓷结构粘结在一起，直至打印出成品。SLS起源于20世纪80年代，最早由美国德克萨斯大学Deckard首次提出。目前，陶瓷粉末一般以添加剂的形式加入到SLS的陶瓷材料中。粘结剂的添加方式主要有直接混合、包覆表面，以及表面改性后混合三种，其中在陶瓷粉末表面包覆粘结剂的方法适用性更高。近年来，国内外对粘结剂种类、加入量也有研究，Nelson等分别以聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)和聚碳酸酯(PC)为粘结剂采用SLS成型SiC，研究发现采用PMMA做粘结剂，产品成型精度更高；……